高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三章 铁 金属材料第二节 金属材料导学案

www.ks5u.com基础课时17  物质的量在化学方程式计算中的应用

1．化学方程式中的定量关系

            2Na  ＋  2H2O===2NaOH＋H2↑

质量之比：  46 g  ∶  36 g  ∶  80 g  ∶  2 g

计量数之比：  2   ∶  2    ∶   2   ∶  1

扩大NA倍：  2NA  ∶  2NA  ∶  2NA  ∶  NA

物质的量之比：2 mol ∶ 2 mol  ∶ 2 mol  ∶  1 mol

结论：化学方程式中各物质的化学计量数之比等于粒子个数之比，也等于各物质的物质的量之比。

2．250 mL 2 mol·L－1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)。(写出解题步骤)

[解]  n(H2SO4)＝0.25 L×2 mol·L－1＝0.50 mol

(法1)(1)Fe  ＋  H2SO4===FeSO4＋H2↑

      1          1

    n(Fe)     0.5 mol

  ＝，n(Fe)＝0.5 mol

(2)Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑

 1 mol              22.4 L

 0.5 mol            V(H2)

 ＝，解得V(H2)＝11.2 L

(法2)Fe  ＋  H2SO4===FeSO4＋H2↑

  1 mol  1 mol             22.4 L

  n(Fe)  0.5 mol           V(H2)

  ＝＝

故n(Fe)＝0.5 mol，V(H2)＝11.2 L

[答]  (1)参加反应的铁屑的物质的量为0.5 mol。

(2)生成H2的体积为11.2 L。

1．以物质的量为核心的基本计算关系

2．化学方程式中的定量关系

(1)化学计量数之比等于相应物质的物质的量之比

(2)化学计量数之比等于同温同压下相应气体的体积之比

3．物质的量在化学方程式计算中的步骤

注意：(1)书写格式规范化：在根据化学方程式计算的过程中，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。

(2)单位运用对应化：根据化学方程式计算时，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”，且单位要注明。

(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，然后根据不足量的物质进行计算。

1．向500 mL NaOH溶液中投入10.8 g Al，二者恰好完全反应，计算：

(1)参加反应的Al的物质的量。

(2)所得溶液的物质的量浓度(反应前后溶液体积不变)。

(3)生成H2的体积(标准状况)(写出解题步骤)。

[解]  n(Al)＝＝0.4 mol

2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2  ＋  3H2↑

2 mol                 2 mol       3×22.4 L

0.4 mol              n(NaAlO2)     V(H2)

＝＝

n(NaAlO2)＝0.4 mol，c(NaAlO2)＝＝0.8 mol/L

V(H2)＝13.44 L

[答]  (略)

2．含MnO2 80%的MnO2样品21.75 g，与足量浓盐酸加热充分反应，在标准状况下生成Cl2的体积为多少？(写出解题步骤)

[解]  n(MnO2)＝＝0.2 mol

MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O

  1 mol                    22.4 L

  0.2 mol                   V(Cl2)

＝，V(Cl2)＝4.48 L

[答]  (略)

1．对于反应aA＋bB===cC＋dD(A、B、C、D表示物质的化学式，a、b、c、d为化学方程式中的化学计量数)，下列说法不正确的是(    )

A．如果质量为m1的A与质量为m2的B恰好完全反应，则生成的C、D的质量之和一定等于(m1＋m2)

B．参加反应的A和B中的原子总数一定等于生成的C和D的原子总数

C．(a＋b)不一定等于(c＋d)

D．A和B中的元素种类，不—定等于C和D中的元素种类

[答案]  D

2．铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时，反应中消耗的HCl和NaOH物质的量之比为(    )

A．3∶1           B．2∶1

C．1∶1  D．1∶3

A  [由反应方程式：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，可知生成相同体积的氢气时，消耗HCl、NaOH物质的量之比为3∶1。]

3．200 mL 0.25 mol·L－1的NaOH溶液与足量Al完全反应。计算在标准状况下生成H2的体积为________L。

[解析]  n(NaOH)＝0.2 L×0.25 mol·L－1＝0.05 mol

2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑

  2 mol                    3×22.4 L

  0.05 mol                    V(H2)

  ＝，V(H2)＝1.68 L。

[答案]  1.68

4．标准状况下，3.36 L HCl通入足量水中，形成0.5 L溶液，则该溶液的物质的量浓度为________。

[答案]  0.3 mol·L－1

5．将20 g含杂质25%的大理石(杂质与盐酸不反应)投入150 mL盐酸中恰好完全反应，计算：

(1)反应生成的CO2的体积(标准状况)。

(2)原盐酸中HCl的物质的量浓度。(写出解答步骤)

[解]  n(CaCO3)＝＝0.15 mol，

CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑

  1 mol  2 mol              22.4 L

 0.15 mol n(HCl)            V(CO2)

＝  ＝

故：V(CO2)＝3.36 L，n(HCl)＝0.3 mol，c(HCl)＝＝2 mol·L－1。

[答]  (略)