物质的量在化学方程式计算中的应用整理

1、物质的量在化学方程式计算中的应用整理【教学目标1.设未知数2.写出有关反应方程式3.找出相关物质的计量数之比1 .使学生掌握物质的量、物质的量浓度、气4.对应计量数，找出相关物质的物质的 量或质量或气体体积+摩尔质量+溶液本积+ NA -T-；容液体积体摩尔体枳应 用于化学方程 式的计算方法 和格式.2 .使学生加 深对物质的 量、物质的量 浓度、气体摩 尔体积等概念 的理解，及对 化学反应规律 的认识.3 .培养学生 综合运用知识 的能力和综合计算的能力.一、计算原理我们知道，物质是由原子、分子或离子 等粒子组成的，物质之间的化学反应也是这 些粒子按一定的数目关系进行的.化学方程5.列比例，

2、进行计算。6.写出答案。例2：完全中和0. 10 mol NaOH需 H60i的物质的量是多少？解：设硫酸的物质的量为在SOJ 2NaOH + H：SOF=Na:SOi + 2H ; 021v(NaOH) _ (NaCn(zS0)v(H2SO4) - n(H2Sn(H：S0；) = mol答：完全中和 mol NaOH需H：SO1 mol.我们运用有关化学方程式的计算解决问 题时，还经常涉及到物质的质量、浓度、体 积等物理量的必要换算.而换算的核心就是 物质的量.三、物质的量与其他物理量之间的关系 【练习1回答下列化学方程式的含义： H： + CL = 2HC1化学计量数比 粒子数之比 物质的

3、量比 物质的质量比 气体体积比 根据化学方程式进行计算时，要明确已式可以明确地表示出化学反应中这些粒子数 之间的数目关系.这些粒子之间的数目关 系，又叫做化学计量数的关系.【例1】点燃2H： + 0： = 2H二0化学计量数之比：2：1 ：2分子数N之比：2：2 ：2扩大、倍：3 山：A； :2A；物质的量n之比： 2mol ：Imol :2mol质 量m之 比：4：32：36由以上分析可知，化学方程式中各物质 的化学计量数之比，等于组成各物质的粒子 数之比，因而也等于各物质的物质的量之 比.二、解题步骤：化学方程式中有关物质 的量的计算，须按以下步骤进行：知条件是什么，求解什么，从而合理选择

4、比 例量的单位.列比例式时应注意，不同物质使用的单位可以不同，但要相应，同一物质 使用的单位必须相同.四、物质的量在化学方程式计算中的应 用A 4HC1 (浓)+ MnO：= MnCl：+ 2H：0 + CL t1 mol【练习2计算例2中所需HAO,的质量 是多少2NaOH + H：SOF=NaoSOi + 2H：02 mol 98 g m（HcSOt） 答：所需-S（h的质量为g.【例3】：将30 g MnO：的质量分数为 76. 6%的软隹矿石与足量12 mol L 浓盐酸 完全反应（杂质不参加反应）.计算：（1）参加 反应的浓盐酸的体积.（2）生成的CL的体积（标准状况）.请大家分析比

5、较以下几种解法.解法一：解：MnO二的摩尔质量为87 g1110厂1 , 设浓盐酸的4, 一诵3石）xNMnO” 4H . 一（MnO；）画A= MnCL + 2H：0 + CL t4112 mol L-xXV HCl（aq） mol A （2）4HC1 （浓）+ MnO： MnCl： + 2H2+C1"11 molmol98gx0.-m缸SO )"因刘。i；V(CU= lmu, =L答：参加反应的浓HC1的体积为L,生成CL的体积在标况下为5.8 L.解法二.解：4HC1（浓）0. 087MnO：3087AMnCl： +4 molgx 禹,5%gn】01T= mclgX7

6、6. 6%V HCl(aq)KC13)=2H：0+ CL t8722. 4 L：HC1(aq)V(C12)4 mol x 30 gx 76.6%盘油莎mol87 g30答：参加反应的浓HC1的体积为L,生成CL的体积 n（C12）= 826moixl =0. 26大家认zv以jl哪rr肿区更简单呢？山。1第三种解法更简捷！焦矿石)x w( MnO 2) 30 g> 斓科。上/匹1moln(HCl)= 1=1. 04mol4x0.26 molHCl(a q) =lxl2molL- =0- 087 L【答案：C 五.物质的量应用于化学方程式的计算 时，须注意以下几点：n（Cl：）V （Ch）

7、 = n（CL）V m = 0 . 26 molX22. 4 L mol 1 = 5. 8 L答：参加反应的浓HC1的体积为0. 087L,生成CL的体积在标况下为5.8 L.解法二：解：MnO#J摩尔质量为87 gAr c、4HC1 (浓)+ CL + H：014n(HCl)4x0.26 mol【练习3】g Na与足量的H:0反应，计算生 成的气体在标准状况下的体积（标准状况下H： 的 密 度 为g L 1） .【答案：L 【练习 4 106 g NaKO,和 84 g NaHCO,分别色券：,Z应，其中morf - EC1A Na：COo放出 的C0： 多B.NaHCO,放出的CO二多C.

8、 Na。）,消耗的盐酸多D . NaHC03消耗的盐酸多 首先，化学方程式中各物质化学计量数之比等 于各物质的物质的量之比是进行各项计算的 最根本依据：其次，计算时要注意物质的量与其他各物理 量(如质量、气体体积、浓度等)之间的换算 关系；第三.准确把握反应内涵，正确书写化学方 程式.第四.化学方程式表示的是纯净物之间的量 的关系，不纯物质必须换算成纯物质的量再 进行计算.第五,化学方程式所表示的是实际发生反应 的物质间量的关系.如反应2H; + 点燃0：= 2H:0表示发生反应的H二与0： 的物质的量是2 : 1,而不时体系中压 和0二的实际含量或量的关系，即使反 应体系起始时H：与0：的量

9、的关系为 4 : 1,反应也是按方程式规定的2 : 1 进行，最后会剩余出.第六，计算单位要做到同一物质上下单位要 相同，不同物质左右单位要对应.第七，存在过量问题时，要根据不过量的物 理量来进行计算，过量一般有如下两种情 况：已知两种反应物的量求生成物的 量.此时，应首先判断哪种反应物过量，然 后依据不足量进行求解.已知某一生成物 的量和反应物总量，求各反应物的量.解题 的方法要点是：根据生成物的量求出参加反 应的各反应物的量，再与所给总量比较，得 出各反应物的量.一般有两个答案.第八，关于混合物的计算.此类题较复 杂，解法各异，但一般的解法要点是：明确 反应原理，写出正确的化学方程式，依据

10、某 个量守恒(原子个数守恒、电荷守恒、质量守 恒等).利用物质的量的关系列等式或利用质 量关系列等式求解，或同时利用以上关系列 方程组求解.六、参考练习1. 完全燃烧4 mol C&,生成的的物 质的量是多少？【答案：8 mol H：02. 500 mL KI溶液中通入足量的Cl2, 反应后蒸发溶液，灼烧固体，最后剩 余固体g.试计算：(1)原溶液中 KI的物质的量浓度：(2)在标准状况下通入CL的体积.【答案：(1) mol/L (2) L3. NaCl和NaBr的混合物g,溶于水 后，通入足量的氯气充分反应，把溶液 蒸干、灼烧，得固体g.求原混合物中 NaCl的质量.【答案：gmL

11、某浓度的NaOH溶液恰好与L CL(标 准状况)完全反应，计算：(D生成NaClO的物质的量.(2)该 溶液中NaOH的物质的量浓度.【答：(1) NaClO的物质的量是 mol. (2)NaOH的物质的量浓度是mol - L5 .用g MnO二与100 g舟的浓盐酸反应， 消耗盐酸的物质的量是多少？产生 CL在标况下的体积是多少？未参加 反应的HC1的质量是多少？【答案：消耗HC1 mol,产生Cl2 L, 未参加反应的HC1为g6 .将g锌加到50 mL 1 mol-L 1盐酸 中，计算:(1)标准状况下，生成H二的体积.(2)若反应完成后，溶液体积仍为50 mL，这时溶液中Zn"

12、;和H'物质的量浓度是多 少【答：(1) L.(2)Z与的物质的量浓 度分别为mol L '和mol L_17 .根据反应:KCIO3+6HCI=二=KC1 + 3CL t + 3压0,在标准状况下，若有L CL生成，则 被 氧 化 的 HC1 是 ( )A. mol B. mol C. g D.g8 .在反应 CaL + 2H2=Ca(0H)2+2H"中， 下 列 叙 述 正 确 的 是 ( )A.凡只是氧化产物 B.此反应 中氧化产物和还原产物物质的量之比为1 ： 1C. CaE是氢元素既被氧化又被还原 D. DO是氧化剂9.根据反应:KC1O,+6HC1=KC1

13、 + 3C12 t + 3H：0,在标准状况下，若有L CL生 成，则被氧化的 HC1 是 ( )A. mol B. molC. gD.g10 .某溶液中Cl中Br，厂的离子个数比为1 ： 2 ： 3,欲使其比变为3 ： 2 ： 1,需通入 氯气的分子个数是原溶液中厂个数的 ( )A . 1/2B . 1/3C. 2/3 D.以上计算均不对11 .把 50 mL 0. 1 mol/L CaCL溶液和 50 mL 0. 1 mol/L AgN03溶液混合,设混合后溶 液的总体积不变，反应后溶液中CL的物质 的量浓度为 mol/L： Ca”的物质的量浓度为:mol/L.12 .已知H：S通常为气体

14、，微溶于酸(H')溶 液，很难电离出H1； FeS易与稀盐酸反 应，反应的化学方程式为： FeS+2HCl=FeCl：+HcS t将g FeS固体置于200 mL mol/L的盐 酸中，制备4S气体.反应完全后，溶液中还剩余部分HC1, HoS的浓度为 mol/L,假定溶液体积不变，试计算：(D收集到的H=S气体的体积(标准状况)； 溶液中Fe”和H'的物质的量浓度.【答案： L：(2) Fe24：mol/L； H*： mol/L.13 .取一定量的纯MnQ和纯KClOs混合加热, 充分反应后将剩余固体与足量的浓盐酸 混合加热，反应完毕后，将溶液蒸干， 得到固体质量与原混合物质

15、量相等，求 MnOc在原混合物中的质量分 数.【答案：%.14 .已知黑火药反应的方程式为;2KNO,+S + 3C=K=S+N= t +3C0： t 求此反应中被 1. 0 mol KNO,氧化的碳的质量是多少g 【答：15 g.15 .向100 g酰的NaOH溶液中通入一定量的 co：,然后将溶液在减压低温下蒸干.将所得固体可能的成分填入下表.如果最后得到的固体质量为13.7 g,则 标况下通入CO：的体积是多少？L参考练习(带 详细答案)1 .完全燃烧4 mol CH”生成的40的物 质的量是多少？解析：写出化学方程式，列出有关物质 的化学计量数和物质的量.根据CH,与出0物质的量之比等

16、于化学计 量数之比，列出方程式n(CH4)v(CH4)=h(H2O4)4 molx2n(H：0) = ->=8 mol答：完全燃烧4 mol CH,生成8 mol H：0 2. 500 mL KI溶液中通入足量的CL, 反应后蒸发溶液，灼烧固体，最后剩余 固体7. 45 g.试计算：(1)原溶液中 KI的物质的量浓度：(2)在标准状况下通入CL的体积.解析：(1)由反应 2KI + CL=二二2KC1 + L 可知，7.45gn(KI)=n(KCl)=74 m°rl =0. 100 mol 故KI溶液的物质的量浓度 0.100molc(KI) = 05L =o. 2 mol/L

17、(2)同样由方程式可知 117 45 g/2(C1=)= 2 n(KCl)= 2 X 4.5gnK)L 二0 . Q5Q mol其在标准状况下的体积为 KCl2)=n(Cl：) 匕二0. 050 molX L/mol= L答案：(1) mol/L (2) L3. NaCl和NaBr的混合物g,溶于水 后，通入足量的氯气充分反应，把溶液 蒸干、灼烧，得固体g.求原混合物中 NaCl的质量.解析：据题意设原混合物中NaBr的质量 为m2NaBr + Cl：=2NaCl + Br： m2X1032X 89m 2x10389则可得：-16.15g-ll.7g 解得 ztf=10. 3 g/2?(NaC

18、l)=16. 15 g10. 3 g=5. 85 g 答案：5. 85 gmL某浓度的NaOH溶液恰好与5. 8 L CL(标 准状况)完全反应，计算：(1)生成NaClO的物质的量.(2)该溶 液中NaOH的物质的量浓度.答：(1)生成的NaClO物质的量是0.26 mol. (2) NaOH物质的量浓度是1. 3 mol L*5 .用g血0二与100 g 36. 5%的浓盐酸反应， 消耗盐酸的物质的量是多少？产生CL在 标况下的体积是多少？未参加反应的HC1 的质量是多少？解：MnOz的摩尔质量是87 g mol-1, HC1 的摩尔质量是g mol x.答：消耗 HC1 0. 4 mol

19、,产生 CL 2. 24 L,未参加反应的HC1为21. 9 g.6 .将 0. 65 g 锌加到 50 mL 1 mol L 1 盐酸中，计算：(1)标准状况下，生成风的体积.(2)若反应完成后，溶液体积仍为50 mL,这时溶液中Zn"和H'物质的量浓度是多 少分析溶液中的Zn"来自反应生成物 ZnCL, H'应是反应后剩余的HC1电离 出的.因此，求c(Zn")与。(H。应 先求出c ( Z nCl：)及反应后的c (HC1).c (Zn:l)= c (ZnCL)=0. 2 mol L -X答：标准状况下，生成压0. 224 L.(2)反应后溶

20、液中Zn"与H'的物质的量 浓度分别为0.2 mol L &和0. 6 mol L 1 7 .根据反应：KC103+6HC1=KC1 + 3C1： t + 3H：0 ,在标准状况下，若有2. 822 L CL生成,则被氧化的HC1 是( )A. 0. 21 molB. 0. 25 molC. 7. 67 g D. 9. 13 g分析在氧化还原反应中，反应前 后，同种元素的化合价改变不能交错，故 KC10,中的C1在反应时由+ 5价转化为0价， 生成C1：, 6 mol HC1中有5 mol被氧化共失5 mol电子转化为0价，生成CL,还有1 mol HC1转化为KCL

21、这样生成3 mol CL,只有5 mol HC1被氧化，故被氧化的HC1与生成CL 的关系为：5HC1 3C1：5 mol3X22. 4Ln(HCl)2. 822 L5 moi x2.822Ln(HCl)= 3x22.4L r 21 mol/2?(HCl)=n(HCl) MCl)=021mol X 36. 5 g mol 1=7. 67 g故答案为AC.8.在反应 CaH2+2lL0=Ca(0H)2+2H2 t 中，下列叙述正确的是()A . IL 只是氧化产物 B. B0是氧化剂C. CaH,是氢元素既被氧化又被还原D.此 反应中氧化产物和还原产物物质的量之比为 1 ： 1解析本题考查氧化还

22、原反应中氧化 剂、还原剂、氧化产物和还原产物以及它们 的量的关系等知识.从化学反应方程式中可 看出，CaH：中的H为一 1价，在反应中一 1价 的H被氧化成4, H=0中H为+ 1价，在反应 中被还原成出，因此旦0为氧化剂，氧化产物 和还原产物均为压，它们的物质的量之比为 1 ： 1.答案：BD9 .根据反应：KCIO3 + 6HC1=KC1 + 3C1= t + 3H9,在标准状况下，若有2. 822 L Cl2 生成，则被氧化的 HC1是 ( )A . 0 . 21 mol B . 0 . 25 mol C. 7. 67 g D. 9. 13 g10.某溶液中Cl中Br 1一的离子个数比为

23、1 ： 2 ： 3,欲使其比变为3 ： 2 ： b需通入 氯气的分子个数是原溶液中厂个数的( )A . 1/2B . 1/3C. 2/3 D.以上计算均不对解析：向Br、I共存的溶液中通入C1： 后，首先发生的反应及有关粒子数之比为：CL+ 21 =2Cr+L1 ： 2 ： 2若把Cl、Br I的离子个数比为1 ：2： 3 看作离子数为1、2、3,从下表中能清楚地看 到本题的答案.答案：B11 .把 50 mL 0. 1 mol/L CaCL 溶液和 50 mL 0. 1 mol/L AgNOo溶液混合,设混合后溶 液的总体积不变，反应后溶液中C；的物质 的量浓度为 mol/L： Ca”的物质

24、的量浓度为mol/L.解析：两溶液混合后的化学反应为：Cl-+Ag =AgCl I在已知条件中MC1-)是MAg+)的两倍, 反应后还剩余一半的C1，答案：。©一)为 0. 05 mol/L, o(Ca3+) 为 0. 05 mol/L12 .已知H：S通常为气体，微溶于酸(H')溶 液，很难电离出H ： FeS易与稀盐酸反应， 反应的化学方程式为：FeS +2HCl=FeCl2+H：S t将 8. 8 g FeS 固体置于 200 mL 2. 0 mol/L 的盐酸中，制备压S气体.反应完全后，溶液 中还剩余部分HC1, H6的浓度为0.10 mol/L,假定溶液体积不变，

25、试计算：(1)收集到的H：S气体的体积(标准状 况)；(2)溶液中Fe门和H'的物质的量浓度.解析：(1)设生成的H：S的物质的量为y解析：取KC10,与MnO,质量和为100 g, 设其中MnO二的质量为x.答案：MiA的质量分数为46. 7%.14.已知黑火药反应的方程式为：2KN0s + S + 3C=K：S+N： t + 3C0： t 求此反应中被 1. 0 mol KNO,氧化的碳的质量是多少g解答：本题以化学反应方程式为依据， 考查氧化还原反应的概念及有关计算.分析所给化学方程式中各元素的化合价 可知，该反应中的氧化剂是KNO,和S,还原剂 是C.根据得失电子关系，C的化合

26、价升高4 价，即1 mol碳单质在反应中失去4 mol e 一，3 mol碳单质共失去12 mol e ,而2 mol KNOs共得到10 mol e 1 mol硫单质只得到 2 mol e .由反应方程式分析可知，被2 molFeS+2HCl=FeCk+H：S t88 g1 mol 8.8gx88 g =mol溶液中溶解的H：S的物质的量为：10g KNO,氧化的碳占总物质的量的石，即 no!"126,而反应中总共被氧化的碳的物质的量为3 mob所以被2 mol KNO,氧化的碳的物质mol/LX L= mol收集到H,S在标准状况下的体积：mol- mol)X L/mol= L(

27、2)由于FeS完全反应，故溶液Fe的物 质的量就是FeS的物质的量8.8gc(Fe")=88gmo: L= mol/L由于反应后盐酸过量，故溶解的H=S所电 离出的可以忽略，溶液中的H'就是原来的 H'与消耗掉的H'之差.生成mol H：S消耗H mol,原盐酸中 含有江的物质的量为LX mol/L二mol0.40 mol-0.20 molc(H')二 °'20L= mol/L答案：(1)收集到的as在标准状况下的 体积为L：(2)溶液中Fe"的物质的量浓度是 mol/L, H'的物质的量浓度是mol/L.混合物中NKOs质量=100 g-42 g-5 g二53 g答案：混合物中NaHCO,质量分数为42$, Na£0J贡量分数为53%, NaCl质量分数为5%. 13.取一定量的纯MnG和纯KC10,混合加热, 充分反应后将剩余固体与足量的浓盐酸混 合加热，反应完毕后，将溶液蒸干，得到 固体质量与原混合物质量相等，MnO： 原混合物中的质量分数.5的量二6 X3 mol=2. 5 mol.故被 1. 0 mol2.5KNOs氧化的碳的物质的量为2 mol.解：2KN0, + S + 3C=K：S+N