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1、
物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用
典例在線
在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,進(jìn)行甲、乙、丙三組實(shí)驗(yàn)。三組實(shí)驗(yàn)各取30 mL同濃度的鹽酸,加入同一種鎂、鋁混合物粉末,產(chǎn)生氣體,有關(guān)數(shù)據(jù)列表如下:
實(shí)驗(yàn)序號(hào)
甲
乙
丙
混合物的質(zhì)量(mg)
255
385
459
生成氣體(mL) (標(biāo)況下)
280
336
336
(1)甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)中,哪一組鹽酸是不足量的?________(填“甲”或“乙”)。理由是__________________。
(2)要算出鹽酸的物質(zhì)的量濃度,題中可作計(jì)算依據(jù)的數(shù)據(jù)是____________,求得鹽酸的物質(zhì)的量濃度為__________。
(3
2、)求合金中Mg、Al的物質(zhì)的量之比,題中可作計(jì)算依據(jù)的數(shù)據(jù)是__________,求得Mg、Al的物質(zhì)的量之比為____________。
【答案】(1)乙 若鹽酸足量應(yīng)放出280 mL=423 mL氫氣
(2)30 mL、336 mL 1 mol/L
(3)255 mg、280 mL 1∶1
【解析】(1)甲乙兩組對(duì)比可知,甲中鹽酸過量,合金反應(yīng)完全;若乙中鹽酸過量,則可產(chǎn)生氫氣:280 mL=423 mL,而實(shí)際為336 mL,說明乙中鹽酸不足,合金過量。
(2)在乙或丙中,因鹽酸反應(yīng)完全,則可根據(jù):
2HCl~H2
2 1
n(HCl)=2=0.03 mol,
c(
3、HCl)==1 mol/L。
(3)在甲中,合金反應(yīng)完全,設(shè)鎂的物質(zhì)的量為x,鋁的物質(zhì)的量為y,則:
Mg~H2 2Al~3H2
x x y y
24 g/mol x+27 g/mol y=0.255 g
x+y=
解得x=0.005 mol,y=0.005 mol,所以,=,鎂鋁的物質(zhì)的量之比為1∶1。
解題必備
物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的方法
1.物質(zhì)的量與各物理量之間的關(guān)系
(1)圖示
(2)計(jì)算公式
n====cV(溶液)
2.基本步驟
3.物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中應(yīng)用的注意事項(xiàng)
(1)書寫格式規(guī)范化:在計(jì)算過程中
4、應(yīng)注意表達(dá)格式的規(guī)范化:各物理量、物質(zhì)的名稱、公式等盡量用符號(hào)表示,且數(shù)據(jù)的運(yùn)算要公式化并帶單位。
(2)單位運(yùn)用對(duì)應(yīng)化:一般來說,在一個(gè)題目中如果都用統(tǒng)一的單位,不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤,但如果題目所給的兩個(gè)量單位不一致,若換算成同一個(gè)單位,有時(shí)顯得很繁瑣,這時(shí)只要做到兩個(gè)量的單位“上下一致,左右相當(dāng)”即可。
(3)各種符號(hào)的書寫要規(guī)范,大寫字母與小寫字母的含義各不相同。如“M”表示摩爾質(zhì)量,“m”表示質(zhì)量,“N”表示微粒數(shù)目,而“n”表示物質(zhì)的量。
4.常用計(jì)算方法
(1)關(guān)系式法
關(guān)系式法就是根據(jù)化學(xué)式、化學(xué)方程式和溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)等概念所包含的各種比例關(guān)系,找出已知量與未知量之間的比例關(guān)系式
5、直接列比例式進(jìn)行計(jì)算的方法。關(guān)系式法抓住已知量與未知量之間的內(nèi)在關(guān)系,建立關(guān)系式,化繁為簡(jiǎn),減少計(jì)算誤差,是化學(xué)計(jì)算常用方法之一。關(guān)系式法有如下兩種類型:
①縱向關(guān)系式
經(jīng)過多步的連續(xù)反應(yīng),即后一反應(yīng)的反應(yīng)物為前一反應(yīng)的生成物,采用“加合”,將多步運(yùn)算轉(zhuǎn)化為一步計(jì)算
②橫向關(guān)系式
幾種不同物質(zhì)中含相同的量,根據(jù)該量將幾種不同物質(zhì)直接聯(lián)系起來進(jìn)行運(yùn)算。有多個(gè)平行的化學(xué)反應(yīng)即多個(gè)反應(yīng)的生成物有一種相同,根據(jù)這一相同的生成物,找出有關(guān)物質(zhì)的關(guān)系式,依此關(guān)系式進(jìn)行計(jì)算可簡(jiǎn)化運(yùn)算過程。
(2)守恒法
利用化學(xué)反應(yīng)前后某些量之間的等量關(guān)系,推理得出正確答案的方法稱為守恒法。仔細(xì)挖題目中隱含
6、的等量關(guān)系是守恒法解題的關(guān)鍵。
①質(zhì)量守恒法
宏觀特征:反應(yīng)前后質(zhì)量守恒;
微觀特征:反應(yīng)前后各元素的原子個(gè)數(shù)守恒。
②電荷守恒法
溶液中陰、陽離子個(gè)數(shù)不一定相等,但正負(fù)電荷總數(shù)相等。離子方程式中,反應(yīng)物所帶電荷總數(shù)與生成物所帶電荷總數(shù)相同且電性相同。
③得失電子守恒
氧化還原反應(yīng)中,氧化劑得電子總數(shù)與還原劑失電子總數(shù)相等。
(3)差量法(差值法)
化學(xué)反應(yīng)都必須遵循質(zhì)量守恒定律,此定律是根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算的依據(jù)。但有的化學(xué)反應(yīng)在遵循質(zhì)量守恒定律的同時(shí),會(huì)出現(xiàn)固體、液體、氣體質(zhì)量在化學(xué)反應(yīng)前后有所改變的現(xiàn)象,根據(jù)該變化的差值與化學(xué)方程式中反應(yīng)物、生成物的質(zhì)量成正比,可求出
7、化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物或生成物的質(zhì)量,這一方法叫差量法。此法解題的關(guān)鍵是分析物質(zhì)變化的原因及規(guī)律,建立差量與所求量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
學(xué)霸推薦
1.使5.6 L CO2氣體迅速通過Na2O2固體后得到4.48 L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況),這4.48 L氣體的質(zhì)量為
A.8.8 g B.8.2 g C.6.4 g D.6.2 g
2.鎂和鋁分別與等濃度、等體積的過量稀硫酸反應(yīng),產(chǎn)生氣體的體積(V)與時(shí)間(t)關(guān)系如圖所示。反應(yīng)中鎂和鋁
A.物質(zhì)的量之比為3∶2
B.質(zhì)量之比為3∶2
C.摩爾質(zhì)量之比為2∶3
D.單位時(shí)間內(nèi)生
8、成H2的體積之比為2∶3
3.將等物質(zhì)的量的Na2CO3、NaHCO3組成的混合物溶于水,配成1 L溶液,取出50 mL溶液,然后用0.05 mol/L鹽酸與它反應(yīng),得到圖象如下:(已知1 mol=1000 mmol)
(1)鹽酸加到25 mL時(shí)溶液中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
(2)原混合物中Na2CO3物質(zhì)的量為 mol。
(3)鹽酸加到150 mL時(shí),放出標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體 mL。
4.向足量的500 mL NaOH溶液中投入10.8 g Al,二者恰好完全反應(yīng)。試計(jì)算:
(1)Al的物質(zhì)的量。
(2)參加反應(yīng)的NaOH的物質(zhì)的量和溶
9、液的物質(zhì)的量濃度。
(3)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下H2的體積。
參考答案
1.【答案】B
【解析】令參加反應(yīng)的CO2氣體的體積為a,生成的O2的體積為b,則:
2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2 ΔV
2 1 1
a b 5.6 L﹣4.48 L=1.12 L
解得a=2.24 L,b=1.12 L,4.48 L氣體中CO2體積為5.6 L?2.24 L=3.36 L,O2的體積為1.12 L,所以
4.48 L氣體的質(zhì)量為44 g/mol+32 g/mol=8.
10、2 g,答案選B。
2.【答案】A
【解析】由方程式:Mg+2H+===Mg2++H2↑、2Al+6H+===2Al3++3H2↑及圖像可知,A、鎂鋁的物質(zhì)的量之比為3∶2,A正確;B、質(zhì)量比為4∶3,B錯(cuò)誤;C、兩者的摩爾質(zhì)量比為8∶9,C錯(cuò)誤;D、單位時(shí)間內(nèi)生成H2的體積之比即速率之比,與時(shí)間成反比,為3∶2,D錯(cuò)誤。答案選A。
3.【答案】(1) Na2CO3 + HCl===NaCl+NaHCO3
(2) 0.05
(3) 112
4.【答案】(1)0.4 mol (2)0.8 mol/L (3)13.44 L
【解析】根據(jù)物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量和質(zhì)量之間的等式關(guān)系,n=,能
11、求出Al的物質(zhì)的量。由反應(yīng)的化學(xué)方程式能求出參加反應(yīng)的NaOH和生成H2的物質(zhì)的量,則能求出NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度及標(biāo)準(zhǔn)狀況下H2的體積。
(1)n(Al)==0.4 mol。
(2)設(shè)參加反應(yīng)的NaOH物質(zhì)的量是n。
2Al + 2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
2 2
0.4 mol n
則,n=0.4 mol,
c(NaOH)==0.8 mol/L。
(3)設(shè)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下H2的體積是V。
2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
2 mol 322.4 L
0.4 mol V
V==13.44 L。
6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375