3-2-2 物质的量在化学方程式计算中的应用 课件 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

【例8】下列条件下最终能得到氢氧化铝的是（ ） A. 将铝粉溶于冷水中 B. 氧化铝与水混合加热 C. 过量的氯化铝溶液加到一定量的氢氧化钠溶液中 D. 过量的氢氧化钠溶液加到一定量的氧化铝溶液中 C 不反应 不反应 Al2O3＋2NaOH＋3H2O==2Na[Al(OH)4] AlCl3 + 3NaOH = Al(OH)3↓+ 3NaCl 2023级化学必修(第一册) 第三章 铁 金属材料 §3-2 金属材料 第02课时 物质的量在化学方程式计算中应用 授 课 人：谭玲萍 上课时间：2023年12月18日 壹 贰 应用化学方程式计算 常用的计算方法 本节重点 本节难点 知识导航： 一、应用化学方程式计算 1.常见公式： = V Vm = m M n = N NA = cB∙ V 为定值，约等于6.02×1023 mol-1。 物质确定则为定值，数值上等于该物质的相对原子(分子)质量。 适用于气体，标况下为定值，约为22.4L/mol。 适用于溶液，是溶液的体积。 1000ρw M c= M气＝Vm·ρ＝22.4 ρ g·mol－1(标况下) c(浓)·V(浓)＝c(稀)·V(稀) 2.化学方程式中化学计量数与相关物理量的关系 　　　　　　2CO　＋　O2 ===== 2CO2 化学计量数： 扩大NA倍： 物质的量： 质量：　　　 体积(标况)：　 点燃 2 1 2 2NA NA 2NA 2 mol 1 mol 2 mol 56 g 32 g 88 g 44.8 L 22.4 L 44.8 L 【应用体验1】1.15 g金属钠与水反应，得到100 mL溶液，试计算： (1)生成的气体在标准状况下的体积。 (2)反应后所得溶液的物质的量浓度。 答案　设生成标准状况下气体的体积为V，反应后所得溶液的物质的量浓度为c。 2Na　＋　2H2O===2NaOH　＋　H2↑ 2×23 g　　　　　 2 mol　　　 22.4 L 1.15 g　　　　　　 0.1 L×c 　　 V 写方程式，列比例； 上下单位统一，左右比例相当！！ 方法一： 【应用体验1】1.15 g金属钠与水反应，得到100 mL溶液，试计算： (1)生成的气体在标准状况下的体积。 (2)反应后所得溶液的物质的量浓度。 方法二： 利用方程式列个数关系，n之比等于个数比，再计算所求！！ 2Na——H2↑ 2mol 1mol 0.05mol 0.025mol 提示　n(Na)=m(Na)/M(Na)=1.15 g/23g ·mol－1=0.05 mol V(H2)=0.025 mol×22.4 L ·mol－1 =0.56 L 2Na——2NaOH 2mol 2mol 0.05mol 0.05mol c(NaOH)=0.05 mol÷0.1 L =0.5 mol·L－1 【应用体验2】10.2 g Al2O3与100 mL 1 mol·L－1 NaOH溶液反应，求产物 Na[Al(OH)4]的浓度(忽略溶液体积变化)。 答案　Al2O3＋2NaOH＋3H2O===2Na[Al(OH)4] 　 102g　 2mol　　　　 2mol 10.2g 1 mol·L－1×0.1 L　 n{Na[Al(OH)4]} NaOH溶液不足，按NaOH的物质的量计算。 解得: n{Na[Al(OH)4]}＝0.1 mol 注意： 当有多个已知量时，要过量判断！ 根据化学方程式计算的注意事项 (1)书写格式规范化：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：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，然后根据量不足的物质进行计算。 归纳总结： 【练习1】称取两份铝粉,第一份加入足量的盐酸,第二份加入足量的烧碱溶液。若同温同压下放出相同体积的气体,则两份铝粉的质量之比为(　　)。 A.1∶1 B.2∶3 C.3∶2 D.1∶6 A 【练习2】等体积的盐酸和苛性钠溶液分别与两份足量的铝粉反应，在相同条件下产生氢气的体积比为1∶3，则盐酸和苛性钠溶液的物质的量浓度之比为( ) A. 1∶1 B. 2∶1 C. 3∶1 D. 2∶3 A 2Al＋6HCl==2AlCl3＋3H2↑ 2Al＋2NaOH＋6H2O==2Na[Al(OH)4] ＋3H2↑ 酸、碱过量，等量的铝，则产生等量的H2 铝过量，等量的酸、碱，则产生的H2比值为1:3 【练习3】足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的HCl、NaOH溶液中，二者产生的H2相等，则HCl和NaOH的物质的量浓度之比是______。 3∶1 2Al＋6HCl==2AlCl3＋3H2↑ 2Al＋2NaOH＋6H2O==2Na[Al(OH)4] ＋3H2↑ 铝过量，产生等量的H2，消耗酸、碱的则比值为3:1 氢氧化钠强！！ 【练习4】甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol·L－1的盐酸和NaOH溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后，测得生成的气体体积比为V(甲)∶V(乙)＝1∶2，则加入铝粉的质量为____(填字母)。 A.5.4 g B.3.6 g C.2.7 g D.1.8 g 2Al＋6HCl==2AlCl3＋3H2↑ 2Al＋2NaOH＋6H2O==2Na[Al(OH)4] ＋3H2↑ A 【应用体验1】.已知Fe＋S===FeS，FeS＋2HCl===FeCl2＋H2S↑，2H2S＋3O2===2SO2＋2H2O。将一定量的铁粉和 9 g硫粉混合加热，待其充分反应后再加入过量盐酸，将生成的气体完全燃烧，共收集到 9 g水，则加入铁粉的质量为( ) A.14 g B.42 g C.56 g D.28 g 加热 点燃 二、常用的计算方法 1.关系式法： D Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ 2H2＋3O2===2H2O Fe ～ FeS ～ H2S ～ H2O Fe ～ H2～ H2O 2.在室温下，向100 mL CuSO4饱和溶液中加入足量的经硫酸酸化的KI溶液，发生反应：2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2，反应完全后，用0.625 mol·L－1的Na2S2O3溶液进行测定：I2＋2S2O32－===2I－＋S4O62－，消耗了20 mL Na2S2O3溶液，计算原饱和溶液中CuSO4的物质的量浓度。 随堂演练 ？ CuSO4 ～ ？ Na2S2O3 2CuSO4 ～I2～2Na2S2O3 2mol 2mol c·100mL·10-3 0.625 mol·L－1 ·20 mL ·10-3 === 0.125 mol·L－1 A.24.32 kg B.30.00 kg C.25.30 kg D.4.08 kg √ [小本179页] 2.方程组法 【应用体验2】已知CO、CO2的混合气体质量共16.0 g，标准状况下体积为8.96 L，则该混合气体中CO的质量为______ g，所含CO2在标准状况下的体积为_____ L。 2.80 6.72 8.(2022·广州高一期末)将3.9 g Mg、Al组成的混合物与足量盐酸反应，产生4.48 L(标准状况下)氢气。下列推断正确的是 A.参加反应的HCl为0.2 mol B.Mg、Al在反应中共失去0.2 mol电子 C.参加反应的Mg为2.4 g D.若与足量的氢氧化钠溶液反应能产生0.15 mol H2 √ [小本179页] 3.差量法： 已知：①碳酸钠高温下不分解；②碳酸氢钠受热发生分解反应：2NaHCO3====Na2CO3＋H2O＋CO2↑。充分加热碳酸钠和碳酸氢钠的混合物19 g，完全反应后固体质量减轻了3.1 g，求： (1)原混合物中碳酸钠的质量是______ g。 (2)在剩余固体中，加入过量盐酸，反应后放出二氧化碳的体积(标准状况)是_______ L。 加热 10.6 3.36 1.把铁棒插入CuSO4溶液，一段时间后取出，铁棒质量增加了4 g，参加反应的Fe的质量为________。 2.实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧：3O2 ====2O3。将8 L 氧气通过放电管后恢复到原状况，得到气体6.5 L，则生成臭氧的体积为__________。 28 g 3 L 放电 4.守恒法： 【小本179页 6】向200 mL 0.1 mol·L－1的FeSO4溶液中加入适量的NaOH溶液，使Fe2＋恰好完全沉淀，过滤，小心加热沉淀，直到水分蒸干，再灼烧到质量不再变化，此时固体的质量为（ ） A.4.36 g B.2.82 g C.1.6 g D.1.44 g C (1)原子守恒法： 【小本180页 11】向一定量的Fe、FeO、Fe3O4的混合物中加入100 mL 2 mol·L－1的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224 mL(标准状况)气体，所得溶液中加入KSCN溶液无红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，能得到铁的质量是( ) A.11.2 g B.5.6 g C.2.8 g D.无法计算 B (2)得失原子守恒法： 2 32 D D 某溶液中只含有Na＋、Al3＋、Cl－、SO42－四种离子，已知前三种离子的个数比为3∶2∶1，则溶液中Al3＋和 SO42－的个数比为( ) A.1∶2 B.1∶4 C.3∶4 D.3∶2 A (3)溶液中的电荷守恒法： 0.03mol 9.把过量铁屑加入FeCl3、CuCl2的混合溶液中，反应结束后，称得剩余固体的质量与所加铁屑的质量相等。则原溶液中FeCl3与CuCl2的物质的量之比是 A.7∶2 B.3∶2 C.2∶3 D.2∶7 √ [小本179页] [小本180页] 13.把铁、氧化铁、氧化铜的混合物粉末放入110 mL 4 mol·L－1盐酸中，充分反应后产生896 mL H2(标准状况)，残留固体1.28 g，过滤，滤液中无 Cu2＋，将滤液加水稀释到200 mL，测得其中c(H＋)＝0.4 mol·L－1。 请回答下列问题： (1)残留固体1.28 g为_____(填化学式)。 (2)原混合物粉末中，m(CuO)＝____ g。 (3)滤液稀释到200 mL后，c(Fe2＋)＝______ mol·L－1。 (4)稀释后，加入足量的硝酸银，产生沉淀的物质的量n(AgCl)＝____ mol。 (5)原混合物总质量为m(总)＝_____ g。 Cu 1.6 0.9 0.44 13.6 14.某研究小组取一定质量的镁铝合金材料投入200 mL稀硫酸中，待固体全部溶解后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量(n)与加入NaOH溶液的体积(V)的关系如图所示。 (1)加入NaOH溶液0～20 mL时，发 生反应的离子方程式为: _________ __________。 (2)加入NaOH溶液体积为220 mL时， 沉淀的成分是_________________________________。 (3)该合金材料中，镁、铝的物质的量之比为______。 (4)稀硫酸的物质的量浓度为____________。 H＋＋OH－===H2O 0.15 mol Mg(OH)2、0.1 mol Al(OH)3 3∶4 2.5 mol·L－1 D A D 谢谢观看 V＝＝0.56 L， c＝＝0.5 mol·L－1。 ＝ c{Na[Al(OH)4]}＝＝1 mol·L－1。 7.某废水处理站用甲醇(CH3OH)处理含氨废水，反应为NH3＋2O2NO＋H＋＋H2O,6H＋＋6NO＋5CH3OH3N2↑＋5CO2↑＋13H2O。在处理过程中，NH3转化为NO的转化率可达95%，而NO转化为N2的转化率可达96%。若每天处理含NH3 0.034 g·L－1的废水500 m3，则理论上每天所需甲醇的质量为 解：混合气体的物质的量为＝0.4 mol， 设CO、CO2的物质的量分别为x mol、y mol，则： ，解得x＝0.1mol，y＝0.3mol， $$