专题2 第二单元 第3课时 化学反应的计算(配套教参Word)-【步步高】2025-2026学年高一化学必修第一册学习笔记(苏教版 江苏专版)
第3课时 化学反应的计算
[核心素养发展目标] 1.熟练以物质的量为中心的计算与转换。2.利用化学方程式找出各物质的量的关系并进行计算。
一、以物质的量为中心的计算
1.物质的量是联系宏观量(如质量、体积)与微观量(如粒子数目)的桥梁和纽带:
2.要紧紧抓住“物质的量”这个计算的核心。牢固建立把“其他物理量转化为物质的量”的这一思维模式,充分利用下列“万能恒等式”及其变形,进行各物理量的相互求算:
n==
=
=c·V(aq)
3.在解题的过程中,根据条件找出已知量与未知量之间的物质的量关系,就可使复杂的问题简单化、技巧化。其解题方法是依据变化前后某一粒子物质的量保持不变,列出守恒关系求解。
1. (2024·南通海门中学高一期末)过氧乙酸消毒液是一种常见的消毒剂。如图为实验室中过氧乙酸消毒液试剂瓶标签上的有关数据,下列说法不正确的是( )
A.3.01×1023个过氧乙酸分子中所含碳原子的物质的量约为1 mol
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B.过氧乙酸中C、H、O三种元素的质量之比为6∶1∶12
C.过氧乙酸消毒液的物质的量浓度为2.28 mol·L-1
D.该消毒液中过氧乙酸的物质的量为11.4 mol
答案 D
解析 由分子式可知,3.01×1023个过氧乙酸分子中含有碳原子的物质的量约为×2=1 mol,A正确;碳、氢、氧三种元素的质量之比为(12×2)∶(1×4)∶(16×3)=6∶1∶12,B正确;由c=
可知,过氧乙酸溶液的浓度为
mol·L-1=2.28 mol·L-1,则200 mL溶液中过氧乙酸的物质的量为2.28 mol·L-1×0.2 L=0.456 mol,C正确、D错误。
2. (2025·徐州段考)按要求填空。
(1)含0.4 mol Al3+的Al2(SO4)3中所含的的物质的量是 。
(2)阻燃剂碱式碳酸铝镁中OH-与的质量之比为51∶300,则这两种离子的物质的量之比为 。
(3)质量相同的H2、NH3、SO2、O3四种气体中,含有分子数目最少的是 。
(4)标准状况下,3.4 g NH3的体积为 。
答案 (1)0.6 mol (2)3∶5 (3)SO2 (4)4.48 L
解析 (1)由化学式可知,所含的的物质的量是0.4 mol×
=0.6 mol。
(2)OH-与的质量之比为51∶300,则这两种离子的物质的量之比为
∶
=3∶5。
(3)由n=可知,四种气体中SO2的摩尔质量最大,则SO2的物质的量最小,分子数最少。
(4)3.4 g NH3的物质的量为=0.2 mol,标准状况下,0.2 mol NH3的体积为0.2 mol×22.4 L·mol-1=4.48 L。
二、依据化学方程式的计算
1.物质的量应用于化学方程式的计算
(1)根据化学方程式进行计算的一般步骤
设——设所求物质的物质的量、质量或体积。
写——写出相应的化学方程式。
标——在化学方程式有关物质的下方标出相关的量。
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列——列出比例式。
解——解上述含有未知数的比例式。
答——写出简明的答案。
(2)根据化学方程式进行计算的基本原则
同一物质的物理量单位要相同,不同物质的物理量单位可以不同,即必须做到“上下同单位,左右成比例”。
例1 实验室利用反应2KClO32KCl+3O2↑制取氧气,现有12.25 g KClO3参加反应,计算得到标准状况下的氧气的体积是 L。
答案 3.36
解析 设得到标准状况下O2的体积为V,则
2KClO32KCl+3O2↑
245 g 3×22.4 L
12.25 g V
=
V= L=3.36 L。
2.依据化学方程式列方程组法
方程组法用于解决两种物质的混合物计算,读题时找到两个已知量时,利用各物质的关系建立二元一次方程组求算未知量。
例2 由O2和SO2组成的混合气体的质量为24 g,O原子的物质的量为1 mol,该混合气体的平均摩尔质量为 g· mol-1,n(SO2)= mol。
答案 48 0.25
解析 设n(O2)=x mol,n(SO2)=y mol,列出方程式32x+64y=24、2x+2y=1,联立两个方程式,解得x=0.25、y=0.25;M(混合气体)==
=48 g·mol-1。
3.依据反应前后的差量计算
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。
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