第三章 第二节 第2课时 物质的量在化学方程式计算中的应用-【导与练】2023-2024学年高中化学必修第一册同步全程学习全书word（新教材，人教版）

第2课时　物质的量在化学方程式计算中的应用 1.通过探究物质的量在化学方程式计算中的应用,逐步构建以物质的量为中心的各物理量之间关系的知识网络,并体会守恒思想在计算中的应用。 2.通过解题格式及思维过程的规范训练, 能掌握物质的量在化学方程式中的应用。 学习任务1　探究物质的量在化学方程式计算中的应用 物质的量在化学方程式计算中的应用 　以钠和水反应的化学方程式为例: 　　　　　　2Na　+　2H2O2NaOH+H2↑ 化学计量数 2 2 2 1 扩大NA倍 2×NA 2×NA 2×NA 1×NA 物质的量 2 mol 2 mol 2 mol 1 mol 结论:①化学方程式中各物质的化学计量数之比=粒子个数之比=物质的量之比。 ②对于有气体参与的反应,在同温同压下各气体的体积之比=化学计量数之比。 探究　物质的量应用于化学方程式的计算过程中需注意的问题 向500 mL 1 mol/L的NaOH溶液中投入10.8 g Al。 问题1:Al的物质的量是多少? 提示:Al的摩尔质量是27 g/mol,n(Al)==0.4 mol。 问题2:参加反应的NaOH的物质的量是多少? 提示:溶液中NaOH的物质的量为n=cV=1 mol/L×500 mL×10-3 L/mL= 0.5 mol,根据化学方程式判断,NaOH过量,Al完全反应,因此有 2Al　+　2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑ 2 mol 2 mol 0.4 mol n(NaOH) 则=,n(NaOH)=0.4 mol。 参加反应的NaOH的物质的量为0.4 mol。 问题3:生成的H2在标准状况下的体积是多少? 提示: 2Al+2NaOH+6H2O2 Na[Al(OH)4]+3H2↑ 2 mol 3×22.4 L 0.4 mol V(H2) V(H2)==13.44 L。 生成的H2在标准状况下的体积是13.44 L。 (1)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,然后根据完全反应的物质进行计算。 (2)书写格式规范、符号规范、单位规范: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。 (3)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”。 1.甲、乙两个烧杯中分别盛有100 mL 4.0 mol/L的盐酸和100 mL 4.0 mol/L的NaOH溶液,向两个烧杯中均加入5.4 g铝粉,在相同状况下产生气体的体积之比为(　B　) A.1∶1 B.2∶3 C.3∶2 D.3∶1 解析:2Al+6H+2Al3++3H2↑,根据化学方程式,消耗5.4 g Al的同时消耗HCl的物质的量为×=0.6 mol>0.4 mol,盐酸不足,根据盐酸计算,产生氢气的物质的量为0.4 mol×=0.2 mol;2Al+2NaOH+6H2O2 Na[Al(OH)4]+3H2↑,0.2 mol Al参加反应,消耗NaOH的物质的量为0.2 mol<0.4 mol,因此铝不足,氢氧化钠过量,因此产生的氢气的物质的量为0.3 mol,同温同压下,气体的体积之比等于物质的量之比,产生氢气的体积之比为0.2 mol∶0.3 mol=2∶3,故选B。 2.氯化钠是一种重要的化工原料,电解氯化钠溶液可制得氯气、氢氧化钠等物质,发生的化学反应如下:2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH。现取一定质量的氯化钠溶液进行电解,当氯化钠完全反应时,停止通电。生成氯气的物质的量与时间的关系如图所示。请计算: (1)参加反应的氯化钠是　　　　g。  (2)生成氢气　　　g,生成NaOH　　　 mol。  解析:由题图可知反应生成0.1 mol氯气,则 2NaCl+2H2OCl2↑　+　H2↑+2NaOH 117 g 1 mol 2 g 2 mol m(NaCl) 0.1 mol m(H2) n(NaOH) === (1)解得m(NaCl)=11.7 g。 (2)解得m(H2)=0.2 g,n(NaOH)=0.2 mol。 答案:(1)11.7　(2)0.2　0.2 根据化学方程式进行计算的基本步骤 学习任务2　探究化学计算中的常用方法 1.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)根据化学方程式确定关系式。 写出发生反应的化学方程式,根据量的关系写出关系式。 (2)根据原子守恒确定关系式。 示例:把CO还原Fe2O3生成的CO2通入澄清石灰水中,求生成沉淀的质量。 分