3.2.3 物质的量在化学方程式计算中的应用 课件 2025-2026学年高一上学期化学人教版必修第一册

3.2.3 方程式中的应用 质量 m (g) 微粒数 N 个 ÷M 物质的量 n(mol) ×M × NA ÷ NA 气体体积V ×22.4L·mol-1 6.02×1023 摩尔质量 溶液体积 ×物质的量浓度(c) ÷物质的量浓度 ÷22.4L·mol-1 标准 状况下 请同学们复习回顾：物质的量与其它物理量之间的联系。 结论：物质的量是联系各物理量的纽带，可以简便的进行各量之间的转换。 2Na　 ＋　 2H2O === 2NaOH ＋ H2↑ 2 ∶ ∶ ∶ 2 2 1 化学计量数之比： 2 mol 物质的量之比： ∶ ∶ ∶ 2 mol 2 mol 1 mol 2 NA 扩大NA倍： ∶ ∶ ∶ 2 NA 2 NA 1 NA ∶ ∶ ∶ 扩大6.02×1023倍： 2×6.02×1023 2×6.02×1023 2×6.02×1023 1×6.02×1023 1、请同学们建构模型：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 2 __ __ 扩大NA倍 2NA ___ ____ 物质的量 2 mol _____ _____ 质量 56 g _____ ____ 标况下气体体积 44.8 L ______ ______ 1 2 NA 2NA 1 mol 2 mol 32 g 88 g 22.4 L 44.8 L 相对分子量 56 32 88 相同条件下体积比 1 ∶ 1 ∶ 2 1.同一个化学方程式中各物质的化学计量数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也等于其体积之比。 （1）物质的量应用于化学方程式计算的基本步骤 1.“审”:审清题目条件和题目要求。 2.“设”:设出的未知数直接用各物理量的符号表示,并且不带单位。 3.“写”:依据题意写出并配平化学方程式。 4.“标”:在化学方程式中有关物质的化学式下面标出已知物质和所求物质有关物理量的关系,并代入已知量和未知量。比较复杂的数量关系可先化简。 5.“列”:将有关的几个量列出比例式。 6.“解”:根据上述比例式求解未知数。 7.“答”:根据题目要求简明地写出答案。 二、物质的量在化学方程式中的应用 【例题 】 250 mL2mol/L的硫酸与足量的铁屑完全反应。 计算: (1)参加反应的铁屑的物质的量; (2)生成的H2的体积 (标准状况 )。 【解 】参加反应的H2SO4的物质的量为:0.25L×2mol/L=0.5mol Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑ 1mol 1mol n(Fe) mol 0.50mol n(Fe)＝0.5 mol 答：(1)参加反应的铁屑的物质的量为0.5 mol 化学反应各物质的物质的量之比等于化学计量数之比 ∴V(H2)＝n(H2)·Vm＝0.5 mol×22.4 L·mol－1＝11.2 L 答 生成生成标准状况下氢气的体积是11.2 L n(H2)＝0.5 mol Fe + H2SO4 =FeSO4 + H2↑ 1mol 1mol 0.50mol n(H2) mol 【例题 】 250 mL2mol/L的硫酸与足量的铁屑完全反 应。 计算:(2)生成的H2的体积 (标准状况 )。 1mol 0.50mol (2)Fe + H2SO4 =FeSO4 + H2↑ 22.4L 1、可以用质量，气体体积， 物质的量等物理量表示，左右相当。 2、上下单位（物理量）一致 V(H2) L 答：生成的H2的体积 11.2L 【解法二 】 1.书写格式规范化:在根据化学方程式进行计算的过程中,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。如“M ”表示摩尔质量,而“m”表示质量,“N ”表示微粒数,“n”表示物质的量。 2.单位运用对应化:根据化学方程式进行计算时,如果题目所给的两个量的单位不一致,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,那么在求解某种产物的量时,必须先判断两种反应物的量中哪种过量。 根据化学方程式进行计算注意问题 【例】完全中和0.1 mol NaOH需H2SO4的质量是多少？ meiyangyang8602 解法一: 2NaOH ＋H2SO4 ＝ Na2SO4 + 2H2O 2 1 0.1mol n(H2SO4) mol n(H2SO4) = 答:所需H2SO4的质量是4.9g 写方程式 1mol 化学计量数比 2mol 物质的量比 列比例式 解题步骤 写方程式 落系数 成比例 算结果 根据化学方程式先求物质的量，然后再换算称质量 练习1 【例】完全中和0.1 mol NaOH需H2SO4的质量是多少？ 解法二: 2NaOH ＋H2SO4 ＝ Na2SO4 + 2H2O 0.1mol m(H2SO4)g 答:所需H2SO4的质量是4.9g 98g 2mol 注意:只要上下 单位一致,左右关系对应,则可列比例式计算 已知实验室制取氯气的化学方程式为MnO2 + 4HCl(浓) = MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O，用8.7g二氧化锰与足量的浓盐酸混合加热，充分反应，计算： (1)消耗浓盐酸中溶质的物质的量为__________。 (2)产生的Cl2在标准状况下的体积为________。 (3)将反应后的溶液加水稀释至400mL，则此溶液中MnCl2的物质的量浓度是_____________。 0.4mol 2.24L 0.25mol·L-1 在室温下，向100mL的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20mL Na2S2O3溶液，原饱和溶液中CuSO4的物质的量浓度为________________。 0.125mol·L-1 练习2 （1）关系式法——解答连续反应类型计算题的捷径 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 ②根据原子守恒确定关系式 ③利用关系式进行计算 2、化学计算中常用方法 【例】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。 2.8 解析　(1)根据化学方程式确定关系： 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 m(CO)＝2.8 g 3.已知 Fe＋S FeS ， FeS＋2HCl=FeCl2＋H2S↑， 2H2S＋3O2 2SO2＋2H2O，一定量的铁粉和9 g硫粉混合加热，待其反应后再加入过量盐酸，将生成的气体完全燃烧，共收集得9 g水，则加入的铁粉质量为(　　) A．14 g B．42 g C．56 g D．28 g Fe～H2S～H2O Fe＋S FeS ， FeS＋2HCl=FeCl2＋H2S↑， 2H2S＋3O2 2SO2＋2H2O， 解析：根据化学方程式可推出关系式 D 练习3 15 （2）差量法——质量差值法、体积差值法 二 根据化学反应前后物质的有关物理量发生的变化，找出所谓的“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。 【例】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 _。 28 g 解析　Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu　　　　Δm 　 56 g　　　　　　　 64 g　　64 g－56 g＝8 g 　 m(Fe)　　　　　　 　 　　　　　 4 g 检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度，现将w1 g样品加热，其质量变为w2 g，则该样品的纯度(质量分数)是(　　) A 练习4 （3）守恒法——质量守恒、电荷守恒、电子守恒 【例3】 4.6 g钠在空气中久置，最终得到Na2CO3的质量是 g。 10.6 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) 　向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入50 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在高温下充分还原相同质量的此混合物,能得到铁的质量是(　　) A.2.8 g B.11.2 g C.5.6 g D.无法计算 解析　由题干信息可知,向混合物中加入盐酸恰好完全反应后转化为FeCl2,根据质量守恒可知:2n(Fe2＋)＝n(Cl-)＝n(HCl)＝0.05 L×2 mol·L-1＝0.10 mol,即n(Fe2＋)＝0.05 mol,根据铁原子守恒可知,若用足量的CO在高温下充分还原相同质量的此混合物,能得到的铁也是0.05 mol,故得到铁的质量为0.05 mol×56 g·mol-1＝2.8 g。 A 主题2: 化学计算中的常用方法 练习5 第 页 在含有K＋ 、Ba2＋ 、Na＋ 、N 、Cl- 的溶液中, c(K＋)∶c(Ba2＋)∶c(Na＋)∶c(N)＝1∶2∶3∶4,若c(K＋)＝0.1 mol·L-1,则c(Cl-)＝ 　　　　⁠mol·L-1。  解析　若c(K＋)＝0.1 mol·L-1,则c(Ba2＋)＝0.2 mol·L-1、c(Na＋)＝0.3 mol·L-1、c(N)＝0.4 mol·L-1,根据电荷守恒可知c(Cl-)＝ 0.1 mol·L-1＋0.2 mol·L-1×2＋0.3 mol·L-1-0.4 mol·L-1 ＝0.4 mol·L-1。 0.4 1.质量守恒:反应前后元素种类、质量、原子个数不变。 2.得失电子守恒:还原剂失电子总数＝氧化剂得电子总数。 3.电荷守恒:电解质溶液中,阴离子所带负电荷总数等于阳离子所带正电荷总数,即溶液呈电中性。 主题2: 化学计算中的常用方法 练习6 （5）方程组法——两个已知量求解混合物中两种物质的未知量 【例】把1.1 g铁、铝混合物溶于200 mL 5 mol·L－1盐酸中，反应后盐酸的浓度变为4.6 mol·L－1(溶液体积变化忽略不计)。求： (1)反应中消耗HCl的物质的量。 (2)该混合物中铝、铁的物质的量。 消耗HCl的物质的量：0.2 L×5 mol·L－1－0.2 L×4.6 mol·L－1＝0.08 mol。 设Al、Fe的物质的量分别为x、y。 2Al　　＋　6HCl===2AlCl3＋3H2↑ 2　　　　　6 x　　 　　 3x Fe　　＋　2HCl===FeCl2＋H2↑ 1　　　　　2 y　　　　　2y 解得：x＝0.02 mol，y＝0.01 mol。 即n(Al)＝0.02 mol；n(Fe)＝0.01 mol。 即，给出2种或2种以上的反应物用量，求生成物的量时，应考虑恰好完全反应还是有某物质过量。 化学计算中的过量问题 在120℃时，将12.4gCO₂和H₂O(g)的混合气体缓缓通人足量的Na2O2固体中，充分反应后，固体的质量增加6g。请计算:(1)产生O2的质量为_____g。 (2)原混合气体中CO2在标准状况下的体积为 ______L 6.4 4.48 练习7 (2)常温下可用铝制品做炊具，利用了铝的化学性质稳定且易导热(　　) (1)有关化学方程式计算的等式关系 各物质的化学计量数之比＝各物质的物质的量之比＝各物质构成粒子的粒子数之比＝相同条件下气体的体积之比。 (2)化学计算中常用方法 ①守恒法(质量守恒、电荷守恒、电子守恒) ②差量法(质量差值法、体积差值法) ③关系式法(利用元素守恒建立关系式、利用方程式建立关系式、利用电子守恒建立关系式) ④方程组法(两个已知量求解混合物中两种物质的未知量) 课堂小结 知识导图 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 $