第三章第2节　第2课时　物质的量在化学方程式计算中的应用

第二节

金属材料第2课时

物质的量在化学

方程式计算中的应用新课探究

课堂评价学习任务一

物质的量在化学方程式计算

中的应用学习任务二

化学计算中的三种常用方法【课前自主预习】化学方程式中的化学计量数与几个物理量的关系

H2

+

Cl2

2HCl化学计量数之比 1

∶ 1

∶ 2扩大NA倍

1×NA

∶1×NA

∶2×NA物质的量之比

1mol

∶

1mol

∶2mol质量比

2g

∶ 71g

∶73g标准状况下体积比

22.4L∶22.4L

∶44.8L在同一条件下体积比

1

∶ 1

∶

2学习任务一

物质的量在化学方程式计算中的应用新课探究结论:化学方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质的

之比,即ν1∶ν2∶ν3……=

……

对于有气体参加的反应,在同温同压下各物质的化学计量数之比等于各气体的

之比,即ν1∶ν2∶ν3……=

……

物质的量n1∶n2∶n3V1∶V2∶V3新课探究体积【核心知识讲解】1.物质的量应用于化学方程式计算的基本步骤新课探究2.物质的量应用于化学方程式计算中的“两点注意”(1)化学方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质的物质的量之比,而非质量之比。(2)计算时,各种物质不一定都用物质的量表示,也可以用质量表示,气态物质还可以用体积表示,但要注意物质的量与其他各物理量之间的换算关系;只要做到“上下一致,左右相当”即可。示例:新课探究【知识迁移应用】例1Fe和CuSO4溶液反应,若反应后溶液的体积为1L,生成的铜的质量为32g。求:(1)反应消耗的Fe的质量为

。

(2)反应后溶液中FeSO4的物质的量浓度为

。

28g新课探究

【知识迁移应用】例1Fe和CuSO4溶液反应,若反应后溶液的体积为1L,生成的铜的质量为32g。求:(1)反应消耗的Fe的质量为

。

(2)反应后溶液中FeSO4的物质的量浓度为

。

28g新课探究

0.5mol·L-1例2某研究性学习小组通过实验探究镁铝合金的组成,实验装置如图所示:用托盘天平称量5.1g镁铝合金粉末,与足量稀硫酸充分反应,测得生成5.6LH2(折算成标准状况下)。请你帮助该小组同学完成探究实验。(1)该合金中铝和镁的物质的量之比为

。新课探究1∶1新课探究

新课探究

例2某研究性学习小组通过实验探究镁铝合金的组成,实验装置如图所示:用托盘天平称量5.1g镁铝合金粉末,与足量稀硫酸充分反应,测得生成5.6LH2(折算成标准状况下)。请你帮助该小组同学完成探究实验。(2)该合金中铝的质量分数为

。

新课探究52.9%

[易错警示](1)化学方程式所表示的是纯净物之间的量的关系,因此不纯物质必须换算成纯物质再进行计算。(2)若反应中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,应用不足量的物质进行计算。(3)利用方程式列比例式计算时一定注意保证同一物质上下单位一致,左右单位要对应。新课探究【课前自主预习】1.关系式法当已知物和未知物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写出发生反应的化学方程式,根据量的关系写出关系式。例如:把CO还原Fe2O3生成的CO2通入澄清石灰水中,求生成沉淀的量。发生反应的化学方程式:3CO+Fe2O3

2Fe+3CO2,CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。则关系式为3CO~3CO2~3CaCO3,即CO~CaCO3。学习任务二

化学计算中的三种常用方法新课探究(2)根据原子守恒确定关系式上述例子中也可直接根据碳原子守恒得出CO~CaCO3。2.守恒法新课探究

新课探究【知识迁移应用】例3某校学习兴趣小组为测定葡萄酒中SO2的含量,设计了如图所示的装置(夹持装置已略去):实验步骤如下:在圆底烧瓶中加入300mL葡萄酒及适量稀硫酸,加热使SO2全部逸出,并与锥形瓶中H2O2溶液完全反应,除去剩余的H2O2后,用0.09mol·L-1NaOH溶液测定反应生成的H2SO4,消耗25.0mLNaOH溶液。(1)锥形瓶中SO2与H2O2发生反应的化学方程式为

。SO2+H2O2

=H2SO4

新课探究【知识迁移应用】例3某校学习兴趣小组为测定葡萄酒中SO2的含量,设计了如图所示的装置(夹持装置已略去):实验步骤如下:在圆底烧瓶中加入300mL葡萄酒及适量稀硫酸,加热使SO2全部逸出,并与锥形瓶中H2O2溶液完全反应,除去剩余的H2O2后,用0.09mol·L-1NaOH溶液测定反应生成的H2SO4,消耗25.0mLNaOH溶液。(2)该葡萄酒中SO2的含量(以mg·L-1为单位)为

。

240mg·L-1新课探究新课探究[解析]25.0mL0.09mol·L-1NaOH溶液中n(NaOH)=25.0×10-3L×0.09mol·L-1=2.25×10-3mol,2NaOH

+

H2SO4=Na2SO4+2H2O

2

12.25×10-3mol

n(H2SO4)SO2+H2O2=H2SO4

1

1n(SO2)

n(H2SO4)新课探究

例4已知:①碳酸钠高温不分解;②碳酸氢钠受热发生分解反应2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。充分加热碳酸钠和碳酸氢钠的混合物19g,完全反应后固体质量减轻了3.1g,求:(1)原混合物中碳酸钠的质量是

g。新课探究10.6

例4已知:①碳酸钠高温不分解;②碳酸氢钠受热发生分解反应2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。充分加热碳酸钠和碳酸氢钠的混合物19g,完全反应后固体质量减轻了3.1g,求:(2)将剩余固体溶于水配成300mL溶液,其中c(Na+)是

。新课探究1mol·L-1

例4已知:①碳酸钠高温不分解;②碳酸氢钠受热发生分解反应2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。充分加热碳酸钠和碳酸氢钠的混合物19g,完全反应后固体质量减轻了3.1g,求:(3)在剩余固体中,加入过量盐酸,反应后放出二氧化碳的体积(标准状况)是

L。新课探究3.36[解析]设生成二氧化碳的物质的量为x,则:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑

1mol 1mol0.15mol

x例4已知:①碳酸钠高温不分解;②碳酸氢钠受热发生分解反应2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。充分加热碳酸钠和碳酸氢钠的混合物19g,完全反应后固体质量减轻了3.1g,求:(3)在剩余固体中,加入过量盐酸,反应后放出二氧化碳的体积(标准状况)是

L。新课探究3.36故x=0.15mol,则生成二氧化碳的体积(标准状况下)为0.15mol×22.4L·mol-1=3.36L。

1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)化学方程式2H2+O2

2H2O的意义为2molH2和1molO2在点燃的条件下完全反应生成2molH2O。(

)(2)根据化学方程式进行计算时,各物质对应的各物理量的单位,左、右、上、下都必须相同。(

)(3)等物质的量的钠、镁、铝分别与足量的盐酸反应,产生的气体在相同状况下的体积之比为1∶2∶3。(

)×课堂评价√√(4)0.1molZn和Fe的混合物与足量的稀硫酸反应,一定生成0.1molH2。(

)(5)0.1molAl与足量的氢氧化钠溶液反应,生成3.36LH2。(

)(6)将铝投入硫酸溶液中,当有3mol电子发生转移时,反应的铝的质量为27g。(

)(7)1L0.1mol·L-1

硫酸溶液中加入0.2molFe,生成0.2molH2。 (

)√√×课堂评价×课堂评价2.将足量铁粉投入100mL1mol·L-1H2SO4和1mol·L-1CuSO4混合液中,充分反应,消耗铁粉的总质量为(

)A.5.6g B.11.2g

C.16.8g D.2.8gB

[解析]100mL1mol·L-1H2SO4和1mol·L-1CuSO4混合液中n(H2SO4)=n(CuSO4)=0.1L×1mol·L-1=0.1mol,则有

Fe

+

H2SO4

=FeSO4+H2↑0.1mol

0.1mol

Fe

+

CuSO4

=FeSO4+Cu0.1mol

0.1mol则消耗铁粉的总质量为(0.1mol+0.1mol)×56g·mol-1=11.2g。课堂评价3.将一定质量的锌片放入500mLCuSO4溶液中,二者恰好完全反应,待充分反应后取出锌片,洗净后称量,发现锌片比原来减轻了0.5g,则该CuSO4溶液的物质的量浓度为

(

)A.0.5mol·L-1

B.1mol·L-1C.1.5mol·L-1

D.2mol·L-1B

课堂评价4.等物质的量的Na和Al两种金属加入足量的水中,生成26.88L(标准状况下)的气体,则下列描述错误的是(

)A.金属Na无剩余

B.金属Al有剩余C.所得溶液的溶质为NaAlO2

D.Na的物质的量是0.6molB

课堂评价4.等物质的量的Na和Al两种金属加入足量的水中,生成26.88L(标准状况下)的气体,则下列描述错误的是(

)A.金属Na无剩余

B.金属Al有剩余C.所得溶液的溶质为NaAlO2

D.Na的物质的量是0.6molB

Na能与冷水发生反应,且水足量,即Na无剩余,A正确。0.6molNa与水反应,产生0.6molNaOH,0.6molAl恰好与0.6molNaOH反应,Al无剩余,B错误。由上述分析知,所得溶液的溶质为NaAlO2,C正确。由上述分析知,n(Na)=0.6mol,D正确。

D

备用习题2.把1.1g铁、铝混合物溶于200mL5mol·L-1盐酸中,反应后盐酸的浓度变为4.6mol·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。备用习题[答案]

0.08mol。[解析]消耗HCl的物质的量:0.2L×5mol·L-1-0.2L×4.6m