2019-2020版新教材高中化学 第3章 第2节 第2课时 物质的量在化学方程式计算中的应用课件

第三章铁金素材料第一节铁及其化合物第2课时物质的量在化学方程式计算中的应用目标与素养：1.了解化学方程式中化学计量数与各化学计量间的关系。(模型认知)2.掌握物质的量在化学方程式计算中的应用。(模型认知与科学精神)自主预习探新知一、化学方程式中化学计量数与各化学计量间的关系2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑质量之比：46g∶36g∶80g∶2g计量数之比：2∶2∶2∶1扩大NA倍：2NA∶2NA∶2NA∶NA物质的量之比：2mol∶2mol∶2mol∶1mol结论：化学方程式中化学计量数之比等于之比，也等于之比，对于有气体参与的反应还等于之比。体积粒子个数物质的量为什么利用化学方程式进行计算时，同一种物质的单位必须统一，而不同的物质则不必统一？[提示]同一种物质用不同的物理量表示时，比例是相同的。例如1mol钠和23g钠完全相同。二、有关物质的量的计算中的“三个规范”1．书写规范各种符号的书写要规范，大写字母与小写字母的意义各不相同。如“M”表示，而“m”表示，“N”表示微粒数，而“n”表示。物质的量摩尔质量质量2．符号规范(1)设未知数直接用各物理量的符号表示，且要注明物质(或粒子)的符号。如设参加反应HCl溶液的体积为V[HCl(aq)]。(2)各物理量及单位、物质的名称、公式等尽量用符号表示。如已知NaOH溶液的体积和物质的量浓度，求NaOH溶液的质量时就写成：m(NaOH)＝__________________________________。3．单位规范把已知量代入计算式中计算时都要带单位且单位要统一。c(NaOH)×V[NaOH(aq)]×M(NaOH)判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)铝与NaOH溶液反应中，每转移3mole－，就生成1.5molH2()(2)化学方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质的质量之比()(3)化学反应前后反应物和生成物遵循质量守恒，也遵循物质的量守恒()(4)根据化学方程式计算时，各物质对应物理量的单位，左、右、上、下都必须相同()[答案](1)√(2)×(3)×(4)×核心突破攻重难物质的量在化学方程式计算中的方法1.基本步骤2．物质的量在化学方程式计算中应用的注意事项(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。【典例】1.15g金属钠与水反应，得到100mL溶液，试计算：(1)生成的气体在标准状况下的体积为_____________________________________________________。(2)反应后所得溶液中溶质的物质的量浓度_____________________________________________________。[解析]n(Na)＝1.15g23g·mol－1＝0.05mol，设生成标准状况下气体的体积为V，溶液中溶质的物质的量浓度为c。2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑2mol2mol22.4L0．05mol0.1L×cVV＝22.4L×0.05mol2mol＝0.56L；c＝2mol×0.05mol2mol×0.1L＝0.5mol·L－1。[答案](1)0.56L(2)0.5mol·L－11．0.56g氧化钙恰好与20mL盐酸反应，则此盐酸的物质的量浓度是()A．0.10mol·L－1B．0.20mol·L－1C．0.50mol·L－1D．1.00mol·L－1D[CaO＋2HCl===CaCl2＋H2O56g2mol0.56gc(HCl)×20×10－3L则：56g0.56g＝2molcHCl×20×10－3L，解得c(HCl)＝1.00mol·L－1。]2．将1molNa和1molAl的混合物投入足量水中，产生的气体在标准状况下的体积为()A．11.2LB．22.4LC．33.6LD．44.8LD[根据化学方程式进行计算：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑211mol0.5mol2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑231mol1.5mol故Na、Al完全反应生成2molH2，在标准状况下的体积为44.8L。]化学计算中常用的方法1.差量法——化学方程式计算中的巧思妙解化学反应前后物质的量发生变化时均可用差量法。解题的一般步骤为(1)准确写出有关反应的化学方程式。(2)深入细致地分析题意，关键在于有针对性地找出产生差量的“对象”及“理论差量”。该“理论差量”可以是质量、物质的量、气体体积、压强等，且该差量的大小与参加反应的物质的有关量成正比。(3)根据反应方程式，从“实际差量”寻找比例关系，列比例式求解。2．关系式法——解答连续反应类型计算题的捷径当已知量和未知量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。(2)根据原子守恒确定关系式。3．为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度，现将w1g样品加热，其质量变为w2g，则该样品的纯度(质量分数)是()A.84w2－53w131w1B.84w1－w231w1C.73w2－42w131w1D.115w2－84w131w1A[由题意知(w1－w2)g应为NaHCO3分解生成的CO2和H2O的质量，设样品中NaHCO3质量为xg，由此可得到如下关系：2NaHCO3=====△Na2CO3＋CO2↑＋H2O2×8462xw1－w2则x＝84w1－w231，故样品纯度为mNa2CO3m样品＝w1－xw1＝84w2－53w131w1。]4．将12gCO和CO2的混合气体通过足量灼热的氧化铜后，得到气体的总质量为18g，求原混合气体中CO的质量分数(列式计算)。解：设原混合气体中CO的质量分数为x。CuO＋CO=====△Cu＋CO2气体质量增加(差量)284444－28＝1612xg18g－12g＝6g2816＝12xg6g解得x＝0.875。答：原混合气体中CO的质量分数为87.5%。5．已知Fe＋S=====△FeS，FeS＋2HCl===FeCl2＋H2S↑，2H2S＋3O2=====点燃2SO2＋2H2O，一定量的铁粉和9g硫粉混合加热，待其反应后再加入过量盐酸，将生成的气体完全燃烧，共收集得9g水，则加入的铁粉质量为()A．14gB．42gC．56gD．28gD[根据各步反应的定量关系，可列出关系式：Fe→FeS(铁守恒)→H2S(硫守恒)→H2O(氢守恒)Fe→H2(化学方程式)→H2O(氢守恒)推出：Fe～H2O5618xg9g列竖式56x＝189，x＝28，即加入的铁粉为28g。]6．硫黄制硫酸时发生的反应有S＋O2=====点燃SO2、2SO2＋O2催化剂△2SO3、SO3＋H2O===H2SO4。由硫黄制取硫酸的关系式是______________________________。假设64g硫黄完全反应，可制取硫酸的质量是________。[解析]据题给化学方程式(或根据硫原子守恒)可得关系式：S～H2SO4。制取硫酸的质量为64g32g·mol－1×98g·mol－1＝196g。[答案]S～H2SO4196g当堂达标提素养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中的原子总数C．(a＋b)不一定等于(c＋d)D．A和B中的元素种类，不一定等于C和D中的元素种类D[化学反应中的守恒既包括质量守恒，也包括元素种类守恒、原子个数守恒，故D错误。]2．把一小块钠放入足量水中，会发生如下反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。有关该反应的下列说法正确的是()A．反应中Na与NaOH的质量相等B．反应中H2O和H2的质量相等C．反应中H2O和H2的质量之比为2∶1D．反应中Na与NaOH的物质的量之比为1∶1D[该反应中，Na与NaOH的物质的量之比为1∶1，质量之比为23∶40，所以A项错误，D项正确；H2O与H2的物质的量之比为2∶1，质量之比为18∶1，所以B项、C项均错误。]3．在500mLNaOH溶液中加入足量铝粉，反应完全后共收集到标准状况下的气体33.6L。该NaOH溶液的物质的量浓度为()A．1.0mol·L－1B．2.0mol·L－1C．1.5mol·L－1D．3.0mol·L－1B[2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑2mol67.2Ln(NaOH)33.6Ln(NaOH)＝2mol×33.6L67.2L＝1mol，c(NaOH)＝1mol0.5L＝2.0mol·L－1。]4．将8g铁片放入100mL硫酸铜溶液中，溶液中的铜离子全部被还原时，固体质量变为8.2g，则原硫酸铜溶液的物质的量浓度为()A．0.5mol·L－1B．0.25mol·L－1C．0.025mol·L－1D．0.125mol·L－1B[Fe＋CuSO4===FeSO4＋CuΔm1mol8gn(CuSO4)(8.2－8)gn(CuSO4)＝1mol×8.2－8g8g＝0.025mol,c(CuSO4)＝0.025mol0.1L＝0.25mol·L－1。]5．将20g含杂质25%的大理石(杂质与盐酸不反应)投入150mL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。[解析]n(CaCO3)＝20g×1－25%100g·mol－1＝0.15mol，CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑1mol2mol22.4L0.15moln(HCl)V(CO2)1mol0.15mol＝22.4LVCO21mol0.15mol＝2molnHCl故：n(HCl)＝0.3mol，V(CO2)＝3.36L，c(HCl)＝0.3mol0.15L＝2mol·L－1。[答案](1)3.36L(2)2mol·L－1