内容正文:
第2课时 化学反应的计算
课程标准要求
学业质量水平
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计算。
认识物质的量在化学定量研究中的重要作用,能结合实验或生产、生活中的实际数据,并应用物质的量计算物质的组成和物质转化过程中的质量关系。(水平1)
1.定量分析溶液组成的基本思路
(1)为简便地确定未知浓度的溶液,可以借助某个特定化学反应中消耗的溶质的物质的量来进行计算。
(2)将已知物质的量浓度的溶液与一定体积未知物质的量浓度的溶液反应,根据反应时消耗已知物质的量浓度溶液的体积,通过计算就能确定未知浓度溶液的物质的量浓度。
2.化学反应中的计量关系
(1)化学反应中参加反应的各物质的物质的量之比等于化学方程式中对应物质的化学计量数之比,因此可以根据该比例来代入已知物质的物理量,从而求出未知物质的物理量。
(2)化学反应中的计量关系图示。
1.巧判断(对的打“√”,错的打“×”)
(以反应2H2+O22H2O为例)
(1)反应中消耗H2、O2及生成H2O的物质的量之比为2∶1∶2。( √ )
(2)反应中消耗2 g H2,同时必定生成36 g H2O。( × )
(3)反应中消耗22.4 L H2,同时必定生成18 g H2O。( × )
(4)相同条件下,反应中消耗H2、O2及生成H2O的体积之比为2∶1∶2。( × )
2.(2019·湖南学业水平考试)下列关于1 mol HCl的说法,错误的是(NA表示阿伏加德罗常数的值)( )
A.质量为36.5 g
B.含氯原子数为NA
C.标准状况下的体积约为22.4 L
D.溶于1 L水所得溶液的物质的量浓度为1 mol·L-1
D [1 mol HCl的质量为1 mol×36.5 g·mol-1=36.5 g,A不符合题意;1个HCl分子含有1个Cl原子,则1 mol HCl含氯原子数为NA,B不符合题意;1 mol HCl在标准状况下的体积约为22.4 L,C不符合题意;1 mol HCl溶于1 L水中,所得溶液的体积不是1 L,故所得溶液的物质的量浓度不等于1 mol·L-1,D符合题意。]
3.(教材改编题)为测定某BaCl2溶液的浓度,取25.00 mL待测液,向其中加入过量Na2SO4溶液,充分反应后过滤并干燥,得到2.33 g BaSO4沉淀,则该溶液中BaCl2的物质的量浓度为( )
A.0.2 mol·L-1 B.0.4 mol·L-1
C.2.0 mol·L-1 D.4.0 mol·L-1
B [2.33 g BaSO4的物质的量为2.33 g/(233 g·mol-1)=0.01 mol。
BaCl2+Na2SO4===BaSO4↓+2NaCl
1 1
n(BaCl2) 0.01 mol
n(BaCl2)=(1×0.01 mol)/1=0.01 mol,则有c(BaCl2)=0.01 mol/(25.00×10—3L)=0.4 mol·L-1。]
学习任务 物质的量应用于化学反应的计算
阅读教材P40~41,结合教材中“化学反应的计算”内容,交流讨论。
1.将1.15 g金属钠投入水中,充分反应:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,试求生成的气体在标准状况下的体积。
提示 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
2 mol 22.4 L
V(H2)
2 mol∶=22.4 L∶V(H2),则V(H2)=0.56 L。
2.向足量的500 mL NaOH溶液中投入10.8 g Al,二者恰好完全反应:2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑。试计算:
(1)参加反应的Al的物质的量。
(2)NaOH溶液的物质的量浓度及生成的H2在标准状况下的体积。
提示 (1)n(Al)==0.4 mol。
(2)设参加反应的NaOH的物质的量为n(NaOH),生成的H2在标准状况下的体积为V(H2),则有
2Al + 2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
2 mol 2 mol 3×22.4 L
0.4 mol n(NaOH) V(H2)
==,解得n(NaOH)=0.4 mol,V(H2)=13.44 L,故NaOH溶液中c(NaOH)=0.4 mol/0.5 L=0.8 mol·L-1。
1.物质的量应用于化学方程式计算的基本步骤
2.计算过程中的注意事项
(1)根据化学方程式进行计算时,已知的物质的其他物理量可换算成物质的量,再根据化学方程式中化学计量数之比等