内容正文:
专题二 研究物质的基本方法
第二单元 溶液组成的定量研究
第3课时 化学反应的计算
溶液组成的定量分析
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。
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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,
例2:实验室为确定一组稀盐酸的浓度,用0.1000 mol/L NaOH溶液中和25.00mL 该盐酸,当酸和碱恰好完全反应时,消耗NaOH溶液24.50mL。求该盐酸的物质的量浓度。
解:24.50mLNaOH溶液中含有NaOH的物质的量为
n (NaOH) = 2.450×10-2 L × 0.1000 mol/L = 2.450 × 10-3 mol
NaOH + HCl = NaOH + HCl
1 mol 1 mol
2.450 × 10-3 mol n (HCl)
n (HCl) = 2.450 × 10-3 mol
c (HCl) = (2.450 × 10-3 mol) / (2.500×10-2 L) = 0.0980 mol/L
该盐酸的物质的量浓度
答:该盐酸的物质的量浓度为 0.0980 mol/L。
1、物质的量应用于化学方程式计算的基本步骤:
14 g Fe 与足量稀盐酸充分混合后,消耗 HCl 的物质的量为多少?生成标准状况下的H2多少升?
答:消耗 HCl 为 0.5 mol,生成的 H2 为 5.6 L。
写
标
列
解
答
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(或微粒)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。
(5)根据化学方程式计算时,已知物理量和被求物理量,只要满足“上下一致,左右相当”即可进行求算,如46 g Na与水反应时,46 g Na与22.4L H2(标准状况下)是相当的。
标准状况下,3.25 g锌与足量的盐酸反应生成x L氢气。下列比例式正确的是( )
A.Zn + 2HCl =ZnCl2 + H2↑
1 mol 1 mol
3.25 g x L
B.Zn+2HCl =ZnCl2 + H2↑
65 g 1 L
3.25 g x L
C.Zn+2HCl = ZnCl2 + H2↑
1 mol 22.4 L
0.05 mol x L
D.Zn+2HCl = ZnCl2 + H2↑
65 g 1 mol
3.25 g x L
【解析】选C。比例式应注意单位要“上下一致,左右对应”。
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。
为测定某K2SO4溶液的浓度,取25.00 mL待测液,向其中加入过量BaCl2溶液,充分反应 后过滤、洗涤并干燥,得到BaSO4沉淀的质量是1.165 g。该溶液中K2SO4的物质的量浓度是 多少?
化学计算中的常用方法
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”。
(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。
如:把CO还原Fe2O3生成的CO2通入到澄清石灰水中,求生成沉淀的量。
发生反应的化学方程式:
3CO+Fe2O3 2Fe+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。
图 2-11 化学反应中的计量关系
物质的量浓 度与体积
微粒数
质 量
标准状况下
气体体积
物质的量浓 度与体积
微粒数
质 量
标准状况下
气体体积
已知物质
物质的量之比
未知物质
①方程式
②关系式
解: Fe + 2HCl === FeCl2 + H2↑
56 g 2 mol 22.4 L
14 g n(HCl) V(H2)
n(HCl)=eq \f(14 g×2 mol,56 g)=0.5 mol,
V(H2)=eq \f(14 g×22.4 L,56 g)=5.6 L。
$$