3.3 物质的量在化学方程式计算中的应用 【考点·题型】讲与练 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

3.3 物质的量在化学方程式计算中的应用 核心素养发展目标 1.能从物质的量的角度认识物质的组成及化学变化，能运用物质的量与其他物理量之间的换算关系进行有关计算。 2.能结合物质的量在化学方程式计算中的应用，进一步体会守恒思想，强化宏观辨识与微观探析能力。 考点梳理 一、化学方程式中化学计量数与相关物理量的关系 　　　 1、结论 (1)化学方程式中各物质的化学计量数之比等于其粒子数目之比，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等于其体积之比。 2、应用：根据计量数之比规则，由一种物质的物质的量，可求出另一种反应物或生成物的物质的量，再把物质的量转化为其它物理量 3、计算的依据——化学方程式中各物质的化学计量数比等于各物质的物质的量之比 4、物质的量与各物理量之间的关系 与物质的量相关的公式 公式 ①n＝ ②n＝ ③n＝ ④n＝cV溶液 ⑤c＝ 二、物质的量应用于化学方程式计算的基本步骤 【注意】 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于其物质的量之比，列比例式 ②各物理量及单位、公式等尽量用符号表示。各物理量要注明所表示的物质(或粒子)的符号，如参加反应的NaOH的物质的量表示为n(NaOH) ③设未知量可直接用各物理量符号表示，如设参加反应的HCl的物质的量为n(HCl)，不带单位 ④把已知量代入比例式计算时，都要代入单位 1、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。 2、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”。 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。 三、常见的计算类型 1、基本计算：已知一种反应物(或生成物)的量求解其他物质的有关量，此时，只要按照化学方程式中量的关系，列出已知物质和待求物质的比例式计算便可 2、混合物反应的计算：设混合物中各物质的物质的量为x、y，按照化学方程式中量的关系，并用x、y表示，列出方程组解答。 3、过量计算：物质发生化学反应按照一定量的关系进行，若题中给出两个或两个以上反应物的量，解此类题应当先判断谁过量，然后根据不足量的物质去求解。 (1)具体步骤：①写出反应的化学方程式；②判断哪一种反应物过量；③根据不足量的物质求解 (2)判断反应物过量的方法： ①假设法：假设一种反应物完全反应，而另一种反应物未知，把所求得的结果与实际量相比较，若小于实际值，则说明另一种反应物过量，反之则说明该反应物过量 ②交叉相乘法：若mb>na，则B过量；若mb＝na，二者恰好完全反应；若mb<na，则A过量 ③比例法：比较反应物物质的量的比值与化学方程式中化学计量数的比值的大小。若<，表明反应物B过量；若＝，表明二者恰好完全反应；若>，表明反应物A过量 四、化学计算中的常用方法 1．关系式法 当已知物和未知物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”。 如：把一定量的CO还原Fe2O3生成的CO2通入到澄清石灰水中，得10 g沉淀，那么参加反应的CO的质量是________ g。 答案　2.8 解析　(1)根据化学方程式确定关系： 3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2 CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O 则关系式为 3CO～3CO2～3CaCO3 即CO～CaCO3 (2)利用关系式进行计算 CO　～　CaCO3 28 100 m(CO) 10 g 则＝ m(CO)＝2.8 g。 2．守恒法 (1)反应前后元素、质量、原子个数不变。 如：4.6 g钠在空气中久置，最终得到Na2CO3的质量是多少克？ 答案　10.6 g 解析　钠在空气中最终转化为Na2CO3的过程中钠的原子个数不变，可得关系式： 2Na　　～　　Na2CO3 2×23 106 4.6 g m(Na2CO3) 则＝ m(Na2CO3)＝＝10.6 g。 (2)还原剂失电子总数＝氧化剂得电子总数 如：用1 mol·L－1的Na2SO3溶液30 mL恰好将2×10－2 mol的XO还原，已知氧化产物为SO，则元素X在还原产物中的化合价为________。 答案　＋4 解析　氧化还原反应中得失电子总数相等，设元素X在还原产物中的化合价为x，则有： 1 mol·L－1×0.03 L×(6－4)＝2×10－2 mol×(7－x)，解得x＝＋4。 (3)溶液中阳离子所带正电荷总数＝阴离子所带负电荷总数 如：某溶液