第1章 专题提升系列(一)物质的量在化学方程式计算的应用-【金版新学案】2023-2024学年新教材高一化学必修第一册同步课堂高效讲义教师用书（鲁科版2019 双选）

一、物质的量在化学方程式计算中的应用

1．化学方程式中化学计量数与相关物理量的关系

　　　　　       　2CO＋　O22CO2

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)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．物质的量应用于化学方程式计算的解题步骤

1．利用太阳能分解水制氢，若光解0.02 mol水，下列说法正确的是右右右(　　)

A．可生成H2的质量为0.02 g

B．可生成氢的原子数为2.408×1023个

C．可生成H2的体积为0.224 L(标准状况)

D．生成H2的量理论上等于0.04 mol Na与水反应产生H2的量

D　[根据2H2O2H2↑＋O2↑可知，光解0.02 mol H2O，生成0.02 mol H2，质量为0.04

g，A项错误；生成0.02 mol H2，氢的原子数为6.02×1023mol－1×0.04 mol＝2.408×1022，B项错误；标准状况下，生成H2的体积为22.4 L·mol－1×0.02 mol＝0.448 L，C项错误；根据2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑可知，生成0.02 mol H2，需要0.04 mol Na，D项正确。]

2．已知Q与R的摩尔质量之比为9∶22，在反应X＋2Y===Q＋R中，当1.6 g X与一定量Y完全反应后，生成4.4 g R，则参与反应的Y和生成物Q的质量之比为(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

A．46∶9   B．32∶9 

C．23∶9   D．16∶9

C　[假设Q和R的相对分子质量分别为9a、22a，设生成4.4 g R时生成物Q的质量是x，

X＋2Y===Q＋R

　　　　　9a　22a

　　　　　x　4.4 g

根据＝，解得：x＝1.8 g，由质量守恒可知参加反应的Y的质量为：4.4 g＋1.8 g－1.6 g＝4.6 g，所以参与反应的Y和生成物Q的质量之比为4.6 g∶1.8 g＝23∶9，故选C。]

二、化学计算中的常用技巧

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，可通过直接确定已知量和未知量之间的比例关系即“关系式”进行计算。

(1)根据多步反应的化学方程式确定关系式

写出发生反应的化学方程式，根据“中间”物质物质的量的关系写出关系式。

如：把一定量CO还原Fe2O3生成的CO2通入澄清的石灰水中，求生成沉淀的量。

发生反应的化学方程式：3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2，CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O。

则关系式为3CO～3CO2～3CaCO3，即CO～CaCO3。

(2)根据原子守恒确定关系式

上述例子中也可直接根据碳原子守恒得出CO～CaCO3。

例如由硫黄制取H2SO4的三步反应为：

S＋O2SO2；2SO2＋O22SO3

学生用书↓第29页SO3＋H2O===H2SO4。

反应中已知量与未知量之间的关系为：

S―→SO2―→SO3―→H2SO4

　　 1 mol　1 mol　1 mol　1 mol

即S～H2SO4。

2．差量法

根据化学反应前后物质的有关物理量发生的变化，找出有关方面或角度的“理论差量”，如反应前后的质量差、物质的量差、气体体积差等，该差量与反应物、生成物的有关量成正比。差量法就是借助这种比例关系求解的方法。

(1)固体质量差

对化学反应CuO＋H2Cu＋H2O中的固体物质作定量研究会发现，每80 g CuO发生反应，同时有64 g Cu生成，反应前后固体的质量差为16 g，此质量关系可表示为：

CuO＋H2Cu＋H2O　固体质量差(Δm)

80 g　　　  　64 g　　　　16 g

这个固体质量差(Δm)我们称之为“差量”。若取任意量的CuO与H2发生化学反应，参加反应的固体与生成的固体在质量上有定量关系：＝＝。

(2)气体体积差

实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧：3O22O3。将8 L氧气通过放电管后恢复到原状况，得到气体6.5 L，据此求臭氧的体积。

3O22O3　　ΔV

3　　　　2　　　1

　     V(O3)　8 L－6.5 L

＝，V(O3)＝3 L。

1．如图所示，在密闭容器中，一边装有一定量的金属钠，一边装有一定量的氧化汞，同时加热容器的两部分，钠和氧化汞都完全反应后，恢复到原温