内容正文:
第3课时 化学反应的计算
新知探究——依据化学方程式计算
1.以物质的量(n)为中心的转化关系
2.化学方程式中化学计量数与相关物理量的关系
(1)定量关系
2CO + O2 2CO2
化学计量数 2 1 2
扩大NA倍 2NA NA 2NA
物质的量 2 mol 1_mol 2_mol
质量 56 g 32_g 88_g
标况下气体体积 44.8 L 22.4_L 44.8_L
结论:
①同一个化学方程式中各物质的化学计量数之比等于其物质的量之比。
②对于有气体参加的反应,在同温同压下各气体的化学计量数之比也等于其体积之比。
(2)注意事项
书写格式规范化
在根据化学方程式计算的过程中,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
单位运用对应化
根据化学方程式计算时,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”
[典例] 实验室为确定一瓶稀盐酸的浓度,用0.100 mol·L-1 NaOH溶液中和25.00 mL该盐酸, 当酸与碱恰好完全反应时,消耗NaOH溶液24.50 mL。试求该盐酸的物质的量浓度。
[解析] 24.50 mL NaOH溶液中所含NaOH的物质的量为
[思维建模]
物质的量应用于化学方程式计算的解题流程
转
将已知物理量转化为物质的量
设
设所求物质的物质的量为n(B)
写
写出相关的化学方程式
标
在有关物质的化学式下面标出已知量和未知量
列
列出比例式
解
根据比例式求解
答
简明地写出答案
[题点多维训练]
1.实验室利用反应2KClO32KCl+3O2↑制取氧气,现有24.5 g KClO3参加反应,则得到标准状况下的氧气的体积是( )
A.2.24 L B.4.48 L
C.6.72 L D.44.8 L
解析:选C 24.5 g KClO3的物质的量是=0.2 mol,
2KClO32KCl+3O2↑
2 mol 3 mol
0.2 mol n(O2)
2 mol∶0.2 mol=3 mol∶n(O2),则n(O2)=0.3 mol。
故产生的氧气在标准状况下的体积是0.3 mol×22.4 L·mol-1=6.72 L。
2.5.4 g铝与足量NaOH溶液反应生成的氢气在标准状况下的体积是多少?
解析:5.4 g铝的物质的量:n(Al)===0.2 mol
2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
2 mol 3×22.4 L
0.2 mol V(H2)
=
V(H2)==6.72 L。
答案:6.72 L
3.医疗上颇为流行的“理疗特效热”,就是利用铁缓慢氧化放出均匀、稳定的热,使患处保持温热状态。若56 g铁粉完全氧化成氧化铁,则需要消耗标准状况下氧气的体积为多少?
解析:56 g铁的物质的量为n(Fe)==1 mol
由反应方程式
4Fe + 3O2===2Fe2O3
4 mol 3×22.4 L
1 mol V(O2)
则=
V(O2)==16.8 L。
答案:16.8 L
培优素养——化学计算中常用的技巧方法
方法(一) 守恒法
守恒关系
特征
质量守恒
宏观:反应前后物质的质量守恒
微观:反应前后元素的原子个数守恒
电子守恒
氧化还原反应中,得失电子守恒
电荷守恒
电解质溶液中,阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数
离子方程式中,反应物所带的电荷总数等于生成物所带的电荷总数,且电性相同
[例1] (1)Na2CO3、NaHCO3的混合物与100 mL 3 mol·L-1盐酸恰好完全反应,产生4.48 L(标准状况)能使澄清石灰水变浑浊的气体,则混合物中Na+和Na2CO3的物质的量分别为________和________。
(2)87 g MnO2与足量浓盐酸共热制Cl2,在标准状况下生成Cl2的体积为________L。
[解析] (1)根据溶液中电荷守恒:
n(Na+)=n(Cl-)=0.1 L×3 mol·L-1=0.3 mol
根据C原子守恒:
n(Na2CO3)+n(NaHCO3)=n(CO2)= =0.2 mol①
根据Na原子守恒:
2n(Na2CO3)+n(NaHCO3)=0.3 mol②
根据方程式①②解得n(Na2CO3)=0.1 mol。
(2)根据电子守恒:
×2=×2
V=22.4 L。
[答案] (1)0.3 mol 0.1 mol (2)22.4
方法二 关系式法
当已知量和未知量之间是靠多个反应来联系时,只需直接确定已知量和未知量之间的比例关系,即“关系式”。
(1)根