内容正文:
第2课时 化学反应的计算
[学习目标]
1.了解物质的量及其相关物理量的含义和应用,体会定量研究对化学科学的重要性。
2.能基于物质的量认识物质组成及其化学变化,运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度之间的相互关系进行简单的计算。
知识点一 以物质的量为中心的基本计算
1.以物质的量为中心的转化关系图
2.计算公式
n=== =__c·V溶液__。
[归纳提升]
1.与阿伏加德罗常数(NA)有关的计算与判断
题目一般围绕“物质的量”考查物质质量、体积、物质的量浓度、微粒数之间的相互换算。涉及微粒中的分子数、原子数、质子数、中子数、电子数,溶液中的分子数、离子数等。
一般解题思路:先将“物质质量、体积、物质的量浓度”转化为“物质的量”,再结合物质的组成与结构特点,将“物质的量”转化为相关微粒数等。
(1)关注“22.4 L·mol-1”的使用条件
“标准状况”和“气体”。有时给出气体体积,但未指明状态或不是标准状况;说明标准状况,但物质不是气态,都不能使用22.4 L·mol-1。在标准状况下,不是气态的物质常见的有水、乙醇、CCl4、乙酸等。
(2)关注“温度、压强”的影响
给出物质的质量或物质的量,则“温度、压强”均为无效条件。
(3)要注意特殊物质的组成
①气体单质的组成除常见的双原子分子外,还有单原子分子(如He、Ne等)、多原子分子(如O3等)。
②一些物质中的离子数目。如熔融状态下NaHSO4由Na+和HSO构成等。
③Fe(OH)3胶体中,因为胶体微粒是集合体,所以胶粒的数目小于原溶液中Fe3+的数目。
(4)要注意溶液中的微粒数目的表示方法
①给出溶液的浓度,有没有给出溶液体积(若没有,无法计算对应物质的物质的量)。
②求算溶质的分子数、离子数,需要考虑角标因素、电离等。
③求算溶液中分子、离子、原子的数目,有时要考虑溶剂水。
2.有关溶液组成的计算
已知溶液中某种离子的物质的量浓度,求其他离子的物质的量浓度
解答该类题目通常依据定组成定律和电荷守恒规律。
(1)定组成定律
电解质溶液中,阴、阳离子的物质的量浓度之比=化学组成中的离子个数之比。
例如,已知Na2SO4溶液中c(SO)=1 mol·L-1,则c(Na+)=2 mol·L-1,c(Na2SO4)=1 mol·L-1。
(2)电荷守恒规律
电解质溶液中,阳离子所带的正电荷总数=阴离子所带的负电荷总数,溶液呈电中性。
例如,在KCl、Al2(SO4)3混合溶液中:
c(K+)×1+c(Al3+)×3=c(Cl-)×1+c(SO)×2
1.用NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是( )
A.标准状况下,22.4 L H2O含有的分子数为NA
B.常温常压下,1.06 g Na2CO3含有Na+数为0.02NA
C.通常状况下,NA个CO2分子占有的体积为22.4 L
D.物质的量浓度为0.5 mol·L-1的MgCl2溶液中,含有Cl-个数为NA
解析 A项,标准状况下,H2O为液态;B项,n(Na2CO3)==0.01 mol,n(Na+)=2n(Na2CO3)=0.02 mol,则N(Na+)=0.02NA;C项,NA个CO2为1 mol,在标准状况下的体积为22.4 L;D项,未知溶液的体积,无法确定Cl-数。
答案 B
2.100 mL 0.3 mol·L-1的Na2SO4溶液和50 mL 0.2 mol·L-1的Al2(SO4)3溶液混合后,溶液中SO的物质的量浓度为(假设混合后溶液体积为两体积之和)( )
A.0.20 mol·L-1 B.0.25 mol·L-1
C.0.40 mol·L-1 D.0.50 mol·L-1
解析 c(SO)=
=0.4 mol·L-1。
答案 C
知识点二 物质的量应用于化学方程式的计算
1.从物质的量的角度认识化学方程式的意义
对于2H2+O22H2O,可理解为__2_mol__ H2和__1_mol__ O2在点燃的条件下恰好完全反应生成__2_mol__ H2O。
2.某化学反应:aX + bY === cZ
a b c
a mol b mol c mol
(1)在化学方程式中,反应物、生成物的物质的量之比等于相应的化学计量数之比。
(2)对于任意物质,其组成__微粒数目之比__等于其__物质的量之比__,即:N(A)∶N(B)=n(A)∶n(B)。
(3)在同温同压下,气态物质的__微粒数目之比__等于__物质的量之比__,也等于体积之比,即:
N(A)∶N(B)=n(A)∶n(B)=V(A)∶V(B)。
(4)不同物理量间的换算方法
aA(g) + bB(g)===cC(g) +