第1部分 第1章 第3讲 物质的量在化学反应中的计算(能力课)(教参)-【名师导航】2024年高考化学一轮总复习(新教材新高考)

第3讲　物质的量在化学反应中的计算(能力课) 　1.领悟物质的量在化学方程式中的计算。　2.掌握化学反应有关计算的两种方法——守恒法与关系式法。 　物质的量在化学方程式计算中的应用 1．以物质的量为核心的转化关系 2．化学方程式的计算 (1)基本原理 　　　　　　　　　2Na ＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 化学计量数之比： 2 ∶ 2 ∶ 2 ∶ 1 扩大NA倍： 　　2NA ∶2NA ∶2NA ∶NA n之比： 　　　2 mol ∶2 mol ∶2 mol∶1 mol 结论：化学方程式中各物质的化学计量数之比等于组成各物质的粒子数之比，也等于各物质的物质的量之比。 (2)解题步骤 ①根据题意写出并配平化学方程式。 ②依据题中所给信息及化学方程式判断过量物质，用完全反应物质的量进行计算。 ③把已知的和需要求解的量分别写在化学方程式有关化学式的下面，两个量及单位“上下一致，左右相当”。 ④选择有关量(如物质的量、气体体积、质量等)的关系作为计算依据，列比例式，求未知量。 　(2020·海南等级考，节选)一般用K2Cr2O7滴定分析法测定还原铁粉纯度。实验步骤：称取一定量样品，用过量稀硫酸溶解，用标准K2Cr2O7溶液滴定其中的Fe2＋。反应式：Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O 某次实验称取0.280 0 g样品，滴定时消耗浓度为0.030 00 mol·L－1的K2Cr2O7溶液25.10 mL，则样品中铁含量为________%。 [解析]　n(Cr2O)＝0.03 000 mol·L－1×25.10×10－3 L＝7.53×10－4 mol Cr2O ＋ 6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O 1 6 7.53× 10－4 mol n(Fe2＋) ＝，n(Fe2＋)＝4.518×10－3 mol 样品中铁含量＝×100%＝90.36%。 [答案]　90.36 1．在标准状况下，15.6 g Na2O2投入足量水中，充分反应，生成NaOH的物质的量为多少？生成O2的体积为多少？转移电子数目为多少(设NA为阿伏加德罗常数的值)？(写解题步骤) [解析]　n(Na2O2)＝＝0.2 mol 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋　O2↑　Δn(e－) 2 　　　　　　　4 　　　1 　　 2 0.2 mol 　　n(NaOH) 　 n(O2) 　n(e－) ＝＝＝ n(NaOH)＝0.4 mol，n(O2)＝0.1 mol，n(e－)＝0.2 mol，V(O2)＝2.24 L，N(e－)＝0.2NA。 [答案]　生成NaOH 0.4 mol，生成O2 2.24 L，转移电子数为0.2NA。 2．用惰性电极电解200 mL CuSO4溶液，当生成6.4 g Cu时，所得溶液的pH为________(假设溶液体积不变)。 [解析]　n(Cu)＝＝0.1 mol 2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋ 2 　　　　　　　　　　　　4 0.1 mol 　　　　　　　　　0.2 mol c(H＋)＝＝1 mol/L，pH＝0。 [答案]　0 　守恒法在化学反应计算中的应用 守恒法是一种整合的思维方法，运用守恒定律，不纠结过程细节，只考虑反应体系中研究对象化学量的始态和终态。 1．原子守恒(元素质量守恒) 化学反应的实质是原子的重新组合，反应前后各原子的种类和数目保持不变。 2．得失电子守恒 氧化还原反应中，元素原子化合价升高的总价数＝元素原子化合价降低的总价数，即还原剂失电子的总数＝氧化剂得电子的总数。 3．电荷守恒 在离子反应方程式中，反应前后的阴、阳离子所带的电荷总数相等。 (2020·天津等级考，节选)为测定CuSO4溶液的浓度，甲、乙两同学设计了以下方案。 实验原理：CuSO4＋BaCl2===BaSO4↓＋CuCl2 实验步骤： 足量BaCl2溶液 ↓ 固体质量为w g，则c(CuSO4)＝______mol·L－1。 [解析]　根据硫原子守恒可知 n(CuSO4)＝n(BaSO4)＝ mol， c(CuSO4)＝＝ mol·L－1。 [答案]　 守恒法解答思路 1．(原子守恒)将不纯的NaOH样品1 g(样品含少量Na2CO3和水)，放入50 mL 2 mol·L－1的盐酸中，充分反应后，溶液呈酸性，中和多余的酸又用去40 mL 1 mol·L－1的NaOH溶液。蒸发中和后的溶液，最终得到______ g固体。 [解析]　经过反应，蒸发中和后的溶液，最后所得固体为NaCl，根据氯原子守恒：n(NaCl)＝n(HCl)＝0.050 L×2 mol·L－1＝0.1 mol，m(