内容正文:
衔接点20 物质的量在化学方程式计算中的应用
初中要求
利用化学反应方程式的简单计算。
高中要求
1. 掌握物质的量在化学方程式中的应用;
2. 学会化学方程式计算的一般方法和步骤。
一、物质的量在化学方程式计算中的应用
1.物质的量与各物理量之间的关系
2.物质的量在化学方程式计算中的应用 [20*22版%~#新教材教^辅]
化学方程式遵循质量守恒定律,即在反应前后元素质量守恒、原子种类和数目守恒。在化学方程式中,可反映出物质的质量关系、粒子数目关系、物质的量关系等。例如:
化学方程式
2CO+O22CO2
化学计量数之比
2∶1∶2
分子数之比
2∶1∶2
扩大NA倍
2NA∶NA∶2NA
物质的量之比
2 mol∶1 mol∶2 mol
标准状况下体积之比
44.8 L∶22.4 L∶44.8 L
相同状况下体积之比
2∶1∶2
结论:
(1)化学方程式中各物质的 之比=各物质的 之比=各物质的 之比。
(2)在同温同压下,气态物质的分子数之比= 之比= 之比。 [《优@化方^&*~案》教
(3)化学方程式除可以表示反应物、生成物的粒子数目关系和质量关系外,还可以表示它们的物质的量关系,如H2+Cl22HCl可表示 。
二、物质的量应用于化学方程式计算的基本步骤
1.计算步骤
例、镁铝合金具有很好的强度、刚性和尺寸稳定性,常用来制作又轻又薄的笔记本电脑、手机等的外壳。
把10.2 g镁铝合金的粉末放入过量的烧碱溶液中,在标准状况下生成6.72 L氢气。试计算:
(1)该合金中铝的质量分数是多少?
(2)该合金中镁与铝的物质的量之比是多少? [2~@022版新^%教材&教辅]
(3)该合金溶于足量的盐酸中,标准状况下产生氢气的体积是多少?
提示:(1)把镁铝合金的粉末放入过量的烧碱溶液中,镁不反应,只有铝能与氢氧化钠溶液反应。设铝的物质的量为n(Al),则:
2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
2 mol 3×22.4 L
n(Al) 6.72 L
=,解得n(Al)=0.2 mol,m(Al)=0.2 mol×27 g·mol-1=5.4 g,铝的质量分数为×100%≈52.9%。
(2)m(Mg)=10.2 g-5.4 g=4.8 g,n(Mg)==0.2 mol,则n(Al)∶n(Mg)=1∶1。
(3)设由铝生成的氢气体积为V1(H2),由镁生成的氢气体积为V2(H2),由铝和镁与盐酸的反应可知:
2Al + 6HCl===2AlCl3+3H2↑
2 mol 3×22.4 L
0.2 mol V1(H2)
=,解得V1(H2)=6.72 L,
Mg + 2HCl===MgCl2+H2↑
1 mol 22.4 L
0.2 mol V2(H2)
=,解得V2(H2)=4.48 L,
V总(H2)=V1(H2)+V2(H2)=6.72 L+4.48 L=11.2 L。
2.计算过程中的注意事项
(1) :在根据化学方程式进行计算的过程中,各物理量、物质名称、公式等尽量用符号表示,且数据的运算要公式化并带单位。 [《优化方^案》%&@教辅#]
(2) :根据化学方程式进行计算时,如果题目所给的两个量单位不一致,要注意两个量的单位要“上下一致,左右相当”。
(3) :如果两种反应物的量都是已知的,求解某种产物的量时,必须先判断哪种物质过量,然后根据不足量的物质进行计算。
一、【答案】
1. 22.4L·mol-1、NA 22.4L·mol-1、NA ×M V(L)
(1)化学计量数 物质的量 微粒数目 (2)物质的量 体积
(3) 1 mol H2与1 mol Cl2在点燃条件下完全反应生成2 mol HCl。
二、
1. 物质的量 n(X) 化学方程式 已知量和未知量 比例式 求解 答案
2.(1)书写格式规范化 (2)单位运用对应化 (3)判断过量准确化 教辅]
1.(2023秋·天津和平·高一耀华中学校考期末)向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入100mL1mol/L的盐酸,恰好使混合物完全溶解,放出2