专题1 第4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)江苏专用

第4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 基本 原理 2Na ＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 2 ∶ 2 ∶ 2 ∶ 1 2NA ∶ 2NA ∶ 2NA ∶ NA 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 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，T15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)＝0.030 00 mol·L－1×25.10×10－3 L＝7.53×10－4 mol Cr2O　＋　6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O 1 6 n(Fe2＋) ＝，n(Fe2＋)＝4.518×10－3 mol 样品中铁含量＝×100%＝90.36%。 [答案]　90.36 1．温度较高时Cl2通入Na2CO3溶液发生反应：3Cl2＋6Na2CO3＋3H2O===5NaCl＋NaClO3＋6NaHCO3，下列说法正确的是(　　) A．标准状况下2 mol H2O的体积约为44.8 L B．1 L 0.1 mol/L Na2CO3溶液中Na＋的物质的量为0.1 mol C．反应中消耗3 mol Cl2转移的电子数约为5×6.02×1023 D．反应中氧化产物和还原产物的物质的量之比为5∶12　 C　[反应3Cl2＋6Na2CO3＋3H2O===5NaCl＋NaClO3＋6NaHCO3中，Cl2一部分被还原成NaCl，一部分被氧化成NaClO3，Cl2既是氧化剂又是还原剂。A.标准状况下H2O不是气体，不能用22.4 L/mol计算2 mol水的体积，A错误；B.1 L 0.1 mol/L Na2CO3的物质的量为n＝c·V＝0.1 mol/L×1 L＝0.1 mol，Na＋的物质的量为0.2 mol，B错误；C.每消耗3 mol Cl2，其中有0.5 mol Cl2被氧化成NaClO3，有2.5 mol Cl2被还原成NaCl，整个过程中转移电子的物质的量为5 mol，数目约为 5×6.02×1023，C正确；D.氧化产物是NaClO3，还原产物是NaCl，由化学计量数可知氧化产物与还原产物物质的量之比为1∶5，D错误。] 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＝转移电子总数。 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，即所有阴离子的电荷总数＝所有阳离子的电荷总数。 (2020·天津等级考，T15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)＝________mo