物质的量应用于化学方程式的计算

——教育是一项良心工程！个性化辅导讲义学生：科目：第单元第节第课时教师：孙静静课题物质的量应用于化学方程式的计算教学目标1.熟练掌握物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度浓度之间的换算。2.深刻理解化学方程式的意义。3.会运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度进行化学计算。重点、难点1.化学方程式系数意义。2.化学方程式计算中单位的使用。3.综合计算题中思维过程及能力的建立。考点及考试要求1.熟练掌握物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度浓度之间的换算。2.会运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度进行化学计算。教学内容知识框架一：化学方程式中化学计量数（ν）的意义2H2+O2==2H2O212意义1：表示反应中各物质的粒子数之比意义2：表示反应中各物质的物质的量之比意义3：表示反应中各气态物质间的体比表示方法：νB（B物质的化学计量数）ν的单位：一（通常被省略）二、计算中注意的事项1、计算过程无需设未知量，直接用该物质的物理量表达。2、化学计量数意义相同时单位可省略3、列式过程中必须标明物理量及物质名称4、过程带单位运算三：常见解题步骤1、分析题意：利用双基分析题目中有关的量之间的关系。2、明确发生了什么反应，写出反应的方程式如有多个反应，还应该知道量的传递。3、处理已知条件和未知量之间的关系，通常需要一些解题技巧。如量差法、过量计算等。具体过程：——教育是一项良心工程！1、处理条件：已知条件的量的转换（通常换算成物质的量）2、正确书写方程式3、利用方程式列出式子4、计算数据结果5、根据问题回答结论考点一：典型例题1.差量法。差量法适用于反应前后质量、物质的量、体积等变化。例1：取NaCONaHCO233和的混合物9.5g先配成稀溶液，然后向该溶液中加入9.6g碱石灰，充分反应后CaHCOCO2332、、恰好转化为沉淀，再将反应器内的水蒸干，可得20g白色固体。求：原混合物中NaCONaHCO233和的质量。解析：该题一般解法是设NaCONaHCO233、物质的量为x、y，联立解方程组，但费时。若仔细分析提供的数据以及反应原理，应用质量差计算更为方便：加入物质共9.5g＋9.6g=19.1g，生成固体20g，增加20g－19.1g=0.9g，这是什么原因呢？CaOHOCaOH22()①每有1molCaO吸收1mol水，质量增加18g，而反应CaOHNaHCOCaCONaOHHO()2332②又生成1mol水，由反应①②知此途径反应前后质量不变，CaOHNaCOCaCONaOH()22332③，由反应①③知此途径反应要引起所加固体质量，增加的质量等于参加反应的水的质量。水的物质的量为091800500553123233..().().()ggmolmolnNaCOmolmNaCOgmNaHCO=4.2g。2.讨论法。以发散思维的思维方式，解决一个化学问题有多个起因，或一个化学问题内含多项结论等一类题目的方法。例2：将HSO22和的混合气体通入温度为220℃的密闭容器中，在高温下使之燃烧，反应后再恢复至原温度，测得此时容器中气体的压强比起始时减小28.6%。——教育是一项良心工程！问：（1）在容器中HS2发生的是完全燃烧还是不完全燃烧。（2）原混合气体中HS2所占的体积分数是多少？解析：首先应明确，同温同体积任何气体的压强之比等于物质的量之比。显然，压强减小28.6%即物质的量减小28.6%。接下来就要根据物质的量减小28.6%讨论是完全燃烧还是不完全燃烧。解题过程为：若H2S完全燃烧：23222322115100%20%2222HSOSOHOnnmolmolmolmolmol（减小）%若为不完全燃烧：222212113100%333%222HSOSHOnnmolmolmolmol（减小）%.28.6%介于20%与33.3%之间，应有两种情况：①H2S过量。设H2S、O2物质的量分别为x、y。2222121222HSOSHOnmolmolmolmolymolymol由yxyyx100%286%04..，得。VHSxxyxxx()%..2100%04100%714%②H2S与O2均消耗完全，但产物为S、SO2和H2O，设H2S、O2物质的量分别为x、y，可将x、y直接代入化学方程式中：——教育是一项良心工程！xHSyOyxSOxySxHOnxyyxxxxxyyxVHSxxx22222223222222100%286%07480748100%572%由，得。..()%..3.守恒法。所谓“守恒法”就是以化学反应过程中存在的某些守恒关系为依据进行计算。如质量守恒、元素守恒、得失电子守恒等。运用守恒法可避免书写繁琐的化学方程式，可大大提高解题速度和准确率。例3：在标准状况下，将密度为1431gL的CO、CO2气体56L，充到盛有足量过氧化钠的密闭容器中，然后用电火花引燃容器内的气体混合物，直到所有物质间的反应完全为止。试求完全反应后，容器内固体物质的质量。解析：此题依据常规思路是先求出一氧化碳和二氧化碳的物质的量，然后用化学方程式求解，这样求解比较繁琐。如果能够利用原子守恒法来求解，很快能得到答案，用碳原子守恒：CCONaCOx~~23可得，碳酸钠的物质的量为0.25mol，质量为025106.molgmolg1265.。例4：有一在空气中暴露过的KOH固体，经分析测知含水2.8%，含KCO237.2%。取1g该样品投入到50mL21molL的盐酸中，中和多余的酸又用去1071.molL的KOH溶液30.8mL，蒸发中和后的溶液，可得固体质量是（）A．3.73gB．4gC．4.5gD．7.45g解析：此题依据常规解法，计算过程繁琐，如能利用原子守恒法求解，很快就能得出结果，根据题意，不难判断出最后固体应是KCl，依据氯原子守恒，可得关系式HClKCl~，由HCl物质的量得到KCl物质的量应为0.1mol，因此KCl的质量=0.1mol×7457451..gmolg。答案为D项。4.极限法。在解决复杂问题或化学过程时，根据需要，采取极端假设法，把问题或过程推向极限，使复杂的问题变为单一化、极端化和简单化，通过对极端问题的讨论，使思路清晰，过程简明，从而迅速准确地得到正确答案，常用于混合物的计算、化学平衡、平行反应等。例5：在500mL含有FeCu32、的溶液中投入11g铁粉，反应完全后过滤，所得固体物质经干燥——教育是一项良心工程！后称重为9g。滤液中的金属离子用0.3molOH恰好能使它们完全沉淀。试求原溶液中FeCu32、的物质的量浓度。分析：本题的难点在于11g铁粉是否过量，但同学们必须明确：由于有剩余固体，则Fe3全部转化为Fe2，也就是说0.3molOH使金属离子完全沉淀，这些金属离子必为＋2价（不是FeFeCu222就是和的混合物）。由此得出：nmol金属离子015.。现在的问题是如何判断溶液中是FeFeCu222还是和的混合物（即铁粉是否过量）？可用极限法。解：设铁粉过量，则0.15mol为Fe2，且这些Fe2全部由Fe3产生或全部由Cu2产生，它们分别消耗铁的质量为：2356328015561840153222FeFeFegmolgmolCuFeFeCugmolgmol....则铁粉一定过量（11g大于2.8g或8.4g）设FeCu32、物质的量分别为x、y。1501528820080160030063121...()..().xyxyxmolcFemolLymolcCumolL知识概括、方法总结与易错点分析1.差量法。差量法适用于反应前后质量、物质的量、体积等变化。2.讨论法。以发散思维的思维方式，解决一个化学问题有多个起因，或一个化学问题内含多项结论等一类题目的方法。3.守恒法。所谓“守恒法”就是以化学反应过程中存在的某些守恒关系为依据进行计算。如质量守恒、元素守恒、得失电子守恒等。运用守恒法可避免书写繁琐的化学方程式，可大大提高解题速度和准确率。——教育是一项良心工程！4.极限法。在解决复杂问题或化学过程时，根据需要，采取极端假设法，把问题或过程推向极限，使复杂的问题变为单一化、极端化和简单化，通过对极端问题的讨论，使思路清晰，过程简明，从而迅速准确地得到正确答案，常用于混合物的计算、化学平衡、平行反应等。针对性练习1.有氯化亚铁、氯化铜混合溶液400mL，经测定其中Cl－浓度是amol/L。投入过量的锌粉bg，充分反应后过滤，所得固体残渣洗涤干燥后，质量为cg。(1)求原混合溶液中Fe2+是_________mol/L，Cu2+是_________mol/L。(2)b的值应大于_______ag。(3)c的数值越大，说明混合液中氯化铜含量___________；c的最大值(以a－b表示)应是_______________g。1.(1)55bca16；955abc16(2)13(3)越大；＜b－a52.有Na2SO4和Na2CO3混合溶液10.0mL，加入足量BaCl2溶液，充分反应后，经过滤、洗涤和烘干，得到白色沉淀1.451g。将沉淀与过量盐酸反应，得到112mLCO2气体(标准状况)。求原混合溶液中Na2SO4和Na2CO3的物质的量浓度。35.Na2SO4＋BaCl2＝2NaCl＋BaSO4↓Na2CO3＋BaCl2＝2NaCl＋BaCO3↓BaCO3＋2HCl＝BaCl2＋H2O＋CO2↑n(Na2CO3)＝n(BaCO3)＝n(CO2)＝112mL22400mL/mol＝0.005molm(BaCO3)＝0.005mol×197g/mol＝0.985gm(BaSO4)＝1.451g－0.985g＝0.466gn(Na2SO4)＝n(BaSO4)＝0466.g233g/mol＝0.002molc(Na2SO4)＝0002001..molL＝0.2mol/Lc(Na2CO3)＝0005001..molL＝0.5mol/L考点二：典型例题例1完全中和相同体积，相同物质的量浓度的氢氧化钠溶液，并使之生成正盐，需要相同物质的量浓度的盐酸、硫酸、磷酸的体积比是()A.6∶3∶2B.6∶2∶3C.3∶2∶1D.1∶2∶3解析此类无数据题目有两种处理方法，一种列举法是把已知条件转化成简单直观的数据；另一种是用相同的化学符号表达已知数据.此题NaOH溶液实为n(NaOH)相同，再设HCl(aq)、H2SO4(aq)、H3PO4(aq)的体积分别为V1、V2、V3，其物质的量浓度为c，则：——教育是一项良心工程！NaOH+HCl＝NaCl+H2O1∶1nc·V1V1=cn2NaOH+H2SO4＝Na2SO4+2H2O2∶1nc·V2V2=cn23NaOH+H3PO4＝Na3PO4+3H2O3∶1nc·V3V3=cn3则V1∶V2∶V3=cn∶cn2∶cn3=6∶3∶2∴本题正确选项为(A)答案A例2往50.00mL溴化亚铁溶液中缓慢通入1120mL氯气(标准状况)，溶液中还原性离子只有2/3溴离子未被氧化.求原溴化亚铁溶液的物质的量浓度.解析本题应用物质的量对离子方程式进行计算.根据反应：Br2+2Fe2+＝2Fe3++2Br-可判断离子的还原性：Fe2+＞Br-，依题意，Br-部分被氧化，则Fe2+全部被氧化.设原溶液中FeBr2的物质的量