11-12版高中化学课时讲练通配套课件:1.3.4 物质的量在化学反应中的应用(鲁科版必修1)

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名称 11-12版高中化学课时讲练通配套课件:1.3.4 物质的量在化学反应中的应用(鲁科版必修1)
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版
科目 化学
更新时间 2012-09-09 20:27:46

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(共52张PPT)
1.已知参与反应的各物质的物理量之间的比例关系如下:
aA + bB ==== cC + dD
系数比: a ∶ b ∶ c ∶ d
质量比: aMA ∶ bMB ∶ cMC ∶ dMD
物质的量比:a ∶ b ∶ c ∶ d
(1)若上述反应中参加反应的物质均为气态,则各气体体积之间有怎样的定量关系?
提示:在同温同压下,参加反应的气体体积之比等于化学方程式中各气体前的系数比,即V(A)∶V(B)∶
V(C)∶V(D)=a∶b∶c∶d。
(2)若上述反应中C为气体,则反应物A的质量与反应物B
的物质的量以及气体C在标准状况下的体积有怎样的定量关
系?
提示:aA + bB ==== cC(g) + dD
a×MAg b mol c×22.4 L
m(A) n(B) V(C)
则比例关系:
单位关系:上下一致,左右对应。
2.在化学反应中,反应物的总物质的量一定等于生成物的总物质的量吗?
提示:不一定。化学反应过程中,物质的总物质的量可能不变、减小或增大,与化学方程式中的系数有关。
例题 完全沉淀含有0.01 mol BaCl2的溶液,需要H2SO4的物质的量为多少?生成沉淀的质量为多少?
【规范解答】
由BaCl2 + H2SO4 ==== BaSO4↓ + 2HCl
1 1 1
0.01 mol n(H2SO4) n(BaSO4)
得n(H2SO4)= 0.01 mol×1/1= 0.01 mol
n(BaSO4) = 0.01 mol
m(BaSO4)= 0.01 mol×233 g/mol=2.33 g
答案:0.01 mol 2.33 g
【互动探究】若反应后的溶液体积为200 mL,则反应后溶液的物质的量浓度为多少?
提示:反应后为HCl溶液,n(HCl) = 0.02 mol,c=n(HCl)/V= 0.02 mol/0.2 L=0.1 mol·L-1。
根据化学方程式计算的基本步骤
(1)根据题意书写正确的化学方程式。
(2)明确已知条件,且化学方程式所表示的是参加反应的纯净物之间的量的关系,因此,不纯物质的量必须换算成纯净物的量,未参加该反应的物质要设法除去等。
(3)建立已知量与未知量的比例关系,求出未知量。
一、过量计算
物质发生化学反应是按化学方程式确定的比例关系进行的,若题目给出两个或两个以上反应物的量,则应先判断反应物谁过量,然后按不足量的反应物的量进行计算。
判断反应物过量常用的方法有以下两种:
方法一:系数比法
先求出给定反应物的物质的量之比,与化学方程式中相应反应物的系数之比作比较进行过量判断。
方法二:假设法
假设其中一种反应物不足,完全反应,求出另一反应物的量,然后把另一反应物的所求量与已知量相比较,若小于已知量,说明假设正确;若大于已知量,说明假设不正确。
探究:向密闭容器中先加入0.2 mol Na2O2,再通入
0.1 mol CO2,试分析充分反应后容器中物质的种类及物质的量。
1.给定的两种反应物均是已知量,先判断谁过量:
方法一:系数比法
提示:n(CO2)∶n(Na2O2)=0.1 mol∶0.2 mol=1∶2,小于方程式中二者的系数比,因此Na2O2过量。
方法二:假设法
提示:若0.1 mol CO2完全反应,需Na2O2 0.1 mol,少于题给的0.2 mol,因此CO2不足。
2.按不足量的反应物的量进行计算
提示:按CO2的物质的量求算各物质的量:
2CO2 + 2Na2O2 ==== 2Na2CO3 + O2
2 2 2 1
0.1 mol n(Na2O2) n(Na2CO3) n(O2)
=0.1mol =0.1mol =0.05 mol
最后容器中有Na2O2 0.1 mol,Na2CO3 0.1 mol,O2 0.05 mol。
二、化学计算中常用的方法
1.关系式法
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”。
2.守恒法
在化学反应中的守恒关系有:质量守恒、电荷守恒。
(1)质量守恒
①宏观特征:反应前后元素的质量守恒;
②微观特征:反应前后元素的原子个数守恒。
(2)电荷守恒
溶液中,阴离子所带负电荷总数等于阳离子所带正电荷总数。
3.差量法
根据化学反应前后物质的有关物理量发生的变化,找出所谓“理论差量”,如反应前后的质量、物质的量、气体体积的差量等。该差量的大小与有关物质的有关量成正比。差量法就是借助这种比例关系,解决一定量变的计算题。
探究:
将CO通入足量加热的Fe2O3固体,再把反应生成的气体通入
足量的澄清石灰水中,试分析有关物质的定量关系。
1.如何利用化学方程式,用关系式法确定CO与CaCO3沉淀的
关系?
提示:3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
CO2+Ca(OH)2 ==== CaCO3↓+H2O通过反应方程式可知:
3CO~3CO2~3CaCO3

====
2.怎样利用质量守恒关系确定CO与CaCO3沉淀的定量关系?
提示:根据上述反应中碳原子守恒可得:CO~CaCO3
3.若反应后固体质量减少了2.4 g,考虑利用差量法求算参
加反应的Fe2O3的质量。
提示:3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 Δm(固)
160 112 160-112=48
m(Fe2O3) 2.4 g
所以m(Fe2O3)=8.0 g。

====
1.将0.1 mol Na2O2溶于水形成1 L溶液,所得溶液的物质
的量浓度为( )
A.0.1 mol·L-1 B.0.2 mol·L-1
C.1 mol·L-1 D.2 mol·L-1
【解析】选B。本题主要是把溶质弄清楚。Na2O2溶于水后溶质为NaOH,n(NaOH)=0.2 mol,c(NaOH)=n(NaOH)/V=
0.2 mol/1 L=0.2 mol·L-1 。
2.已知钠与硫在常温下可化合生成硫化钠,现将4.6 g钠与
1.6 g硫粉迅速混合,并放在石棉网上加热,反应后生成的
固体是( )
A.钠与硫化钠 B.硫与硫化钠
C.过氧化钠与硫化钠 D.氧化钠与硫化钠
【解析】选C。
=0.05 mol,n(Na)∶n(S)>2∶1,所以钠过量。但在加热条件
下,过量的钠会继续与空气中的O2反应生成Na2O2,所以反
应后生成的固体物质是Na2S和Na2O2。故选C项。
3.(2011·福州高一检测)下列关于1 mol/L K2SO4溶液的说法正确的是( )
A.溶液中含有1 mol K2SO4
B.1 mol K2SO4溶于1 L水中形成的溶液
C.溶液中c(K+)=2 mol/L
D.1 L溶液中含2 mol K+、2 mol SO42-
【解析】选C。A项,未指明溶液体积,故无法判断其溶质的物质的量;B项,1 mol/L K2SO4溶液应该是1 L溶液中含有
1 mol K2SO4;D项,1 L溶液中含2 mol K+、1 mol SO42-。
4.等体积的硫酸铝、硫酸锌、硫酸钠溶液分别与足量的Ba(OH)2溶液反应。若生成的BaSO4沉淀的质量之比为1∶2∶3,则三种硫酸盐溶液的物质的量浓度之比为( )
A.1∶2∶3 B.1∶6∶9 C.1∶3∶3 D.1∶3∶6
【解析】选B。根据题意Al2(SO4)3、ZnSO4、Na2SO4三种溶液中所含SO42-的物质的量之比为1∶2∶3,则3c1V∶c2V∶c3V=1∶2∶3,解得c1∶c2∶c3=1∶6∶9。
5.在标准状况下,35.5 g氯气的体积是_____L,将其与氢
气完全化合,需氢气的物质的量是_____mol,将生成的气
体制成1 L溶液,溶质的物质的量浓度是_____mol/L。
【解析】由 在标准状况下: 两式合并
H2 + Cl2 2HCl
1 1 2
n(H2) n(Cl2) n(HCl)
n(H2)=n(Cl2)=
点燃
====
n(HCl)=2n(Cl2)=2×0.5 mol=1 mol,
c(HCl)= =1 mol1 L=1 mol/L。
答案:11.2 0.5 1
一、选择题(本题包括6小题,每小题4分,共24分)
1.某物质A在一定条件下加热分解,产物都是气体:2A
B↑+2C↑+2D↑。测得生成的混合气体对氢气的
相对密度为d,则A的相对分子质量为( )
A.7d B.5d C.2.5d D.2d

====
【解析】选B。求A的相对分子质量肯定要与生成的混合气
体进行联系。由同一状况下,气体的相对分子质量之比等
于其密度之比,得混合气体的相对分子质量Mr(混合气体)
=Mr(H2)×d=2d。混合气体是由B、C、D三种气体按物质
的量之比为1∶2∶2组成的,则混合气体的相对分子质量
Mr(混合气体)
Mr(A)=5d。
2.(2011·广州高一检测)从2 mol·L-1的氯化铜溶液中取出含Cl-为3.55 g的溶液,所取溶液的体积是( )
A.50 mL B.25 mL
C.12.5 mL D.0.025 mL
【解析】选B。3.55 g Cl-的物质的量为0.1 mol,即氯化铜的物质的量为0.05 mol,则2 mol·L-1的氯化铜溶液的体积为25 mL。
3.CS2是一种常见的有机溶剂,已知CS2在标准状况下为一
种无色液体,CS2在氧气中充分燃烧可生成SO2气体和CO2气
体,反应方程式为:CS2+3O2 CO2+2SO2,若0.1 mol
CS2在1 mol O2中完全燃烧,反应后气体混合物在标准状况
下的体积是( )
A.6.72 L B.13.44 L
C.15.68 L D.22.4 L
点燃
====
【解析】选D。解法一:由0.1 mol CS2完全反应需0.3 mol
O2可知O2过量
CS2 + 3O2 CO2 + 2SO2
0.1 mol 0.3 mol 0.1 mol 0.2 mol
余0.7 mol
反应后气体的总物质的量n=n(O2)+n(CO2)+n(SO2)=0.7 mol
+0.1 mol+0.2 mol=1 mol,V=22.4 L。
解法二:由方程式知反应前后气体的物质的量不变,所以
反应后气体的总物质的量仍为1 mol。
点燃
====
4.有K2SO4和Al2(SO4)3的混合溶液,已知其中Al3+的物质的量浓度为0.4 mol/L,SO42-的物质的量浓度为0.7 mol/L,则此溶液中K+的物质的量浓度为( )
A.0.1 mol/L B.0.15 mol/L
C.0.2 mol/L D.0.25 mol/L
【解析】选C。根据电荷守恒原理可知,混合溶液中K+、Al3+所带的正电荷总数等于SO42-所带的负电荷总数,则c(K+)+3c(Al3+)=2c(SO42-)即c(K+)+3×0.4 mol/L=2×
0.7 mol/L,解得c(K+)=0.2 mol/L。
5.(2011·阳泉高一检测)a g铁粉与含有H2SO4的CuSO4溶液完全反应后,得到a g铜,则参与反应的CuSO4与H2SO4的物质的量之比为( )
A.1∶7 B.7∶1 C.7∶8 D.8∶7
【解析】选B。根据题意可知,铁粉完全反应且反应前后固体的质量不变,设a=64,
Fe + CuSO4 ==== FeSO4+ Cu
56 g 1 mol 64 g
56 g x 64 g
x=1 mol
则与硫酸反应的铁的质量为8 g。
Fe + H2SO4 ==== FeSO4+H2↑
56 g 1 mol
8 g y
y=1/7 mol
故x∶y=7∶1。
【举一反三】若将a g过量的Fe粉投入100 mL CuSO4
溶液,充分反应后固体变为(a+0.2) g,求原CuSO4溶液
的物质的量浓度。
提示:Fe + CuSO4 ==== FeSO4 + Cu Δm
56 g 1 mol 64 g 8 g
n(CuSO4)=0.025 mol 0.2 g
c(CuSO4)=
6.等质量的CuO和MgO粉末分别溶于相同体积的足量稀硝酸
中,得到的溶液中Cu(NO3)2和Mg(NO3)2的浓度分别为
a mol·L-1和b mol·L-1。则a与b的关系为( )
A.a=b B.a=2b
C.2a=b D.a=5b
【解析】选C。n[Cu(NO3)2]∶n[Mg(NO3)2]
=n(CuO)∶n(MgO)= =1∶2=a∶b,2a=b。
二、非选择题(本题包括2小题,共26分)
7.(10分)(2011·兰州高一检测)填空:
(1)0.1 mol H2SO4约含____个H原子,溶于水后电离出
_____mol SO42-。
(2)2 mol H2O与_____g CO2具有相同的氧原子数。
(3)含71 g Na2SO4的1 L溶液中,Na+的物质的量浓度为
_____mol/L。
(4)在9.5 g某二价金属的氯化物中含0.2 mol Cl-,此氯化物的摩尔质量为_____;该金属元素的相对原子质量为____。
(5)在标准状况下, 0.5 mol任何气体的体积都约为____L。
【解析】理解物质的量的概念,弄清作为桥梁的物质的量与微粒个数、物质质量、气体体积、物质的量浓度之间的关系。
答案:(1)1.204×1023 0.1
(2)44 (3)1 (4)95 g/mol 24 (5)11.2
8.(16分)一定量的液态化合物XY2,在一定量的O2中恰好
能完全燃烧,反应方程式为:XY2(l)+3O2(g) XO2(g)
+2YO2(g)。冷却后在标准状况下测得生成物的体积为
672 mL,其密度为2.56 g·L-1。则:
(1)反应前O2的体积V(O2)=_______;
(2)XY2的摩尔质量是________(结果保留2位有效数字)。
(提示:本题中的化学反应前后,气体的体积不变。)
点燃
====
【解析】由化学方程式知反应前后气体体积不变,
故V(O2)=672 mL=0.672 L,
n(O2)= =0.03 mol,
m(O2)=0.03 mol×32 g·mol-1=0.96 g,
由化学方程式知,参加反应的XY2的物质的量为n(XY2)=
0.01 mol
根据质量守恒:
m(XO2 )+m(YO2)=m(XY2)+m(O2),
m(XY2)=2.56 g·L-1×0.672 L-0.96 g=0.76 g,
M(XY2)= =76 g·mol-1。
答案:(1)672 mL (2)76 g·mol-1
【规律方法】解答计算题的思路和方法
化学计算是从量的方面来反映物质的组成、结构、性质及变化规律的,它具有新颖、信息量大、综合性强等特点。
解答计算题时应注意:
①认真审题,挖掘题给信息,明确题目的已知条件及所求。
②科学分析。在审题的基础上,用有关的化学概念对题目进行分析和解剖,找出已知条件和未知条件之间量的关系,探索解题突破口和解题途径。
③仔细解题。在确立解题途径后,列出各步算式,然后计算求解。计算过程中,还应注意各种方法及技巧的应用,如守恒法、差量法、关系式法、图像法等。