课件17张PPT。第4课时 物质的量在化
学反应中的应用 化学反应中各物质的质量之间符合一定的关系，那么，化学反应中构成各物质的粒子数之间、物质的量之间是否也遵循一定的关系呢？能不能把物质的量也应用于化学方程式的计算呢？1.了解化学计算中的常用方法。
2.理解化学方程式包含的物质中各种量的定量关系。（重点）
3.掌握物质的量在化学方程式中的应用。 （重点）化学计量数之比物质的量之比2Na ＋ 2H2O ==== 2NaOH ＋ H2↑一、理解化学方程式包含的信息：微粒数之比2个 : 2个 : 2个 : 1个 化学计量数之比=物质的量之比46 g 2g1mol 物质的量角度：质量角度：2mol计算的关键：上下相同，左右对应。23g Na能生成几molH2？46 g ～1mol 23 g ～ ? mol 2Na ＋2H2O ====2NaOH＋ H2↑0.5mol 3.01×1023个 23g Na能生成多少个H2分子？4g 2 mol8g【练一练】
8g H2充分燃烧生成水的物质的量是多少？质量 物质的量 n mol上下相同，左右对应。【提示】（1）根据题意写出相关反应的化学方程式；
（2）找出相关物质的计量关系；
（3）对应计量系数，找出相关物质的物质的量、质量或体积；
（4）根据计量关系列比例式进行计算。 二、根据化学方程式进行计算的基本步骤 ： Zn+ 2HCl====ZnCl2+H2↑n(HCl)= 0.2 mol Zn +2HCl====ZnCl2+H2↑m(HCl)= 7.3g n(HCl)== 0.2 mol 解法1： 解法2：【想一想】哪种形式更简单？【例题1】实验室用6.5g Zn与足量盐酸完全反应，求参加反应的HCl的物质的量。【例题分析】【例题2】实验室用6.5g Zn与足量盐酸完全反应，求生成H2的体积(标况下)。Zn + 2HCl ==== ZnCl2 + H2↑1mol22.4LV(H2)0.1molV(H2)= 2.24 L= 用解法2：解：答：生成H2的体积为2.24L。【例题3】在200 mL 0.5mol·L-1 NaCl溶液中滴入足量AgNO3溶液，生成多少克沉淀？n(NaCl)=0.5mol·L-1×0.2L =0.1 molm(AgCl) 1mol143.5g0.1mol答：能生成14.35 g AgCl沉淀。解： NaCl ＋ AgNO3 ==== AgCl↓ + NaNO32建议关系量、已知未知量都标单位，以便核对上下单位是否相同，防止出错。根据化学方程式计算的注意问题上下单位要统一，左右单位要对应2.化学方程式所表示的是实际参加反应的物质之间的量的关系。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。3.单位应上下相同，左右对应。D1.物质在相互反应时( )
A.它们的质量一定相等
B.它们的物质的量一定相等
C.它们的质量比等于方程式中化学计量数之比
D.它们物质的量比等于方程式中化学计量数之比2.下列说法正确的是（NA表示阿伏加德罗常数的
值）（ )
A.在常温常压下，11.2 L N2含有的分子数为0.5NA
B.在常温常压下，1 mol氖气含有的原子数为2NA
C.71 g Cl2所含原子数为2NA
D.在同温同压下，相同体积的任何气体单质所含的原子数相同 C【注意】气体摩尔体积使用的状态与条件，必须是
标准状况下，适用于气体。D3. 已知Q与R的摩尔质量之比为9：22，在反应X+2Y====2Q+R中。当1.6g X与Y完全反应后，生成4.4g R，则参与反应的Y和生成物Q的质量之比为（ ）
A．46：9 B. 32：9
C．23：9 D．16:922.4L 2mol 36g2.24L n(O2) m(H2O)n(O2)= 0.2molm(H2O) = 3.6g解：4.在标准状况下， 2.24L CH4气体充分燃烧时消耗
O2多少摩尔？生成水多少克？答：2.24L CH4气体充分燃烧时消耗O20.2mol,生成水3.6g。 幸福的大秘诀是：与其让外界的事物适应自己，不如让自己去适应外界的事物。物质的量在化学反应中的应用
45分钟 100分）
一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)
1．下列说法中正确的是( )
A．铁的摩尔质量就是铁的相对原子质量
B．CO32-的摩尔质量是60 g·mol-1
C．1 mol O2的质量是32 g·mol-1
D．NO2的摩尔质量是46 g
2．下列有关气体体积的叙述中，正确的是( )
A．一定温度和压强下，各种气体物质体积的大小由构成气体的分子大小决定
B．一定温度和压强下，各种气态物质体积的大小，由构成气体的原子数决定
C．无论外界条件是否相同，不同的气体，若物质的量不同，则它们所含的分子数也不同
D．相同状况下，相同微粒数的Fe、H2O、H2的体积相同
3．实验室里需要480 mL 0．1 mol·L-1的硫酸铜溶液，现选取500 mL容量瓶进行配制，以下操作正确的是( )
A．称取7．68 g硫酸铜，加入500 mL水
B．称取12．0 g胆矾，配制成500 mL溶液
C．称取8．0 g硫酸铜，加入500 mL 水
D．称取12．5 g胆矾，配制成500 mL溶液
4．(双选)设NA代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是( )
A．100 g质量分数为98%的硫酸中所含的硫原子的个数为NA
B．标准状况下，11．2 L CCl4中含有的原子数为2．5NA
C．标准状况下，22．4 L氦气与22．4 L氯气所含原子数均为2NA
D．常温下，2．7 g铝与足量的盐酸反应，失去的电子数为0．3NA
5．下列说法中错误的是( )
A．从1 L 1 mol·L-1的NaCl溶液中取出10 mL，其浓度仍是1 mol·L-1
B．制成0．5 L 10 mol·L-1的盐酸，需要氯化氢气体112 L(标准状况)
C．0．5 L 2 mol·L-1BaCl2溶液中，Ba2+和Cl-总数为3×6．02×1023
D．10 g 98%的硫酸(密度为1．84 g·cm-3)与10 mL 18．4 mol·L-1的硫酸的浓度是不同的
6．已知同温同压下，气体的密度与它的摩尔质量成正比。一只气球若放在空气(平均相对分子质量为29)中可静止不动，那么在相同条件下该气球放在下列气体中会下沉的是( )
A．O2 B．Cl2
C．CO2 D．CH4
7．(双选)关于1 mol·L-1 K2SO4溶液的下列说法正确的是( )
A．溶液中含有1 mol K2SO4
B．1 mol K2SO4溶于1 L水中
C．溶液中c(K+)=2 mol·L-1
D．1 L溶液中含2 mol K+，1 mol SO42-
8．体积相同的某植物营养液两份，其配方分别如下：
第一份：0．3 mol KCl、0．2 mol K2SO4、0．2 mol ZnSO4
第二份：0．1 mol KCl、0．3 mol K2SO4、0．1 mol ZnCl2
关于两份溶液的成分说法正确的是( )
A．完全不同
B．仅n(Cl－)相同
C．完全相同
D．仅n(K＋)、n(Cl－)相同
9．(能力提升题)将100 mL 0．1 mol·L-1的BaCl2溶液与50 mL 0．2 mol·L-1的NaCl溶液混合，若不考虑溶液混合时的体积变化，则混合溶液中氯离子的浓度是( )
A．0．2 mol·L-1
B．0．01 mol·L-1
C．0．1 mol·L-1
D．0．02 mol·L-1
10．下列叙述正确的是( )
①标准状况下，0．2 mol任何物质的体积均为4．48 L
②若1 mol气体的体积为22．4 L，则它一定处于标准状况下
③标准状况下，1 L HCl和1 L H2O的物质的量相同
④标准状况下，1 g H2和14 g N2的体积相同
⑤28 g CO的体积为22．4 L
⑥两种物质的物质的量相同，则它们在标准状况下的体积也相同
⑦在同温同体积时，气体物质的物质的量越大，则压强越大
C．⑤⑥⑦ D．④⑦
二、非选择题(本题包括4小题，共50分)
11．(12分)在①、②、③、④处的横线上填写适当的内容。
12．(14分)实验室用密度为1．18 g·mL-1，质量分数为36．5%的浓盐酸配制250 mL 0．1 mol·L-1的盐酸溶液，填空并回答下列问题：
(1)配制250 mL 0．1 mol·L-1的盐酸溶液
应量取盐酸
体积/mL
应选用容量瓶
的规格/mL
应选用
量筒的规格/mL
(2)用量筒准确量取所需的浓盐酸的体积，用适量水在烧杯中稀释，等_______后，把溶液注入容量瓶，这是为了防止所配溶液的浓度偏__________(填“大”或“小”)，洗涤烧杯后，将洗涤液都移入容量瓶，其目的是___________________
__________________________________________________________________。
13．(10分)现有m g某气体，它由双原子分子构成，它的摩尔质量为M g·mol-1。若阿伏加德罗常数数值用NA表示，则：
(1)该气体的物质的量为__________mol。
(2)该气体所含原子总数为__________个。
(3)该气体在标准状况下的体积为__________L。
14．(14分)(能力提升题)实验室要用NaOH固体配制100 mL 0．4 mol·L-1的NaOH溶液，回答下列各题
(1)实验中需要用到的仪器有：托盘天平、烧杯、玻璃棒、量筒、药匙，还缺少的玻璃仪器有__________；
(2)人们常将配制过程简述为以下各步骤：
A．冷却 B．称量 C．洗涤 D．定容 E．溶解
F．摇匀 G．转移
其正确的操作顺序应是__________、__________、A、G、C、__________、__________ (填各步骤序号)；
(3)通过计算可得出可用托盘天平称取NaOH固体__________克；
(4)下列操作对所配溶液的物质的量浓度有何影响(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
①摇匀后发现液面低于刻度线再加水：______________________________；
②容量瓶中原有少量蒸馏水：______________________________________；
③定容时俯视观察液面：__________________________________________。
答案解析
1．【解析】选B。摩尔质量即单位物质的量的物质所具有的质量，若以g·mol-1为单位时，在数值上与相对原子质量或相对分子质量相同，A项错误；CO32-的摩尔质量为60 g·mol-1，B项正确；C、D两项物理量的单位错误。
2．【解析】选C。一定温度和压强下，各种气体物质体积的大小由构成气体的分子数目决定；无论外界条件是否相同，只要物质的量相同，气体所含的分子数都相同；相同状态下，Fe、H2O、H2的状态不同，体积不同。
3．【解析】选D。500 mL容量瓶只能配制500 mL溶液，因而配制 500 mL
0．1 mol·L-1的CuSO4溶液时，需CuSO4的质量为0．1 mol·L-1×0．5 L×
160 g·mol-1=8 g，或需CuSO4·5H2O的质量为0．1 mol·L-1×0．5 L×
250 g·mol-1=12．5 g，加水配制成500 mL溶液。
4．【解析】选A、D。B项，CCl4是液体，标准状况下，11．2 L CCl4中含有的原子数大于2．5NA；C项，标准状况下，22．4 L氦气所含原子数为NA，22．4 L氯气所含原子数为2NA。
5．【解析】选D。D项98%的硫酸的物质的量浓度为mol·L-1 =18．4 mol·L-1。
6．【解析】选D。该气球下沉说明其放在密度比空气的密度要小的气体中，即相对分子质量比29小，故选D。
7．【解析】选C、D。A项，没有溶液的体积，无法求算硫酸钾的物质的量；B项，水的体积为1 L无法求算硫酸钾的物质的量浓度；1 mol·L-1 K2SO4溶液中c(K+)=
2 mol·L-1，c(SO42-)=1 mol·L-1，1 L 溶液中含2 mol K+，1 mol SO42-，C、D选项正确。
8．【解析】选D。根据题意可知，第一份溶液中n(K＋)=0．7 mol，n(Cl-)=0．3 mol，n(SO42－)=0．4 mol,n(Zn2+)=0．2 mol；第二份溶液中n(K＋)=0．7 mol，n(Cl－)=
0．3 mol，n(SO42－)=0．3 mol，n(Zn2+)=0．1 mol，所以D项符合题意。
9．【解析】选A。混合前后溶质的物质的量不变，混合溶液氯离子浓度为(100 mL×2×0．1 mol·L-1+50 mL×0．2 mol·L-1)÷(100 mL+50 mL)＝0．2 mol·L-1。
【规律方法】物质的量浓度的求算方法
(1)根据物质质量(m)及溶液体积(V)求算：c=
(2)根据溶质质量分数(w)及溶液密度(ρ)求算：c=
(3)根据稀释定律求算：c(稀)=
(4)根据混合定律求算：c(混)＝
10．【解析】选D。在标准状况下，只有0．2 mol气体物质的体积为4．48 L，①不正确；1 mol气体的体积为22．4 L，但不一定是标准状况下，②不正确；标准状况下，H2O为液体，③不正确；⑤缺少条件，不正确；两种物质的物质的量相同，但没有说明状态，⑥不正确。
11．【解析】66 g CO2的物质的量为66 g÷44 g·mol-1=1．5 mol。其分子数N=n×NA=1．5NA =1．5×6．02×1023=9．03×1023；1 mol CO2含有1 mol C、2 mol O，故1．5 mol CO2含1．5 mol C和3 mol O。
答案：①1．5NA (或9．03×1023)
②1．5 mol ③1．5 ④3
12．【解析】(1)设应量取盐酸的体积为x,36．5%的浓盐酸的物质的量浓度为c(HCl)＝11．8 mol·L-1；根据稀释定律，250 mL×0．1 mol·L-1＝x×11．8 mol·L-1，解得x≈2．1 mL；配制250 mL稀盐酸，应选取250 mL容量瓶，量取2．1 mL浓盐酸应选用5 mL量筒。
(2)浓盐酸溶于水放热，应待液体冷却至室温后再转移至容量瓶中，防止所配液体浓度偏高；将洗涤液全部移入容量瓶中，是为了保证溶质全部移入容量瓶。
答案：(1)2．1 250 5
(2)冷却至室温 大 保证溶质全部移入容量瓶
13．【解析】(1)该气体的物质的量为
(2)该气体所含原子总数为mol×NA mol-1×2=个。
(3)该气体在标准状况下的体积为
mol×22．4 L·mol-1=
答案：(1) (2) (3)
14．【解析】(1)缺少的仪器是容量瓶和胶头滴管；
(2)配制的步骤为：称量→溶解→冷却→转移→洗涤→定容→摇匀。
(3)根据题意可知，NaOH的物质的量为0．04 mol，其质量为1．6 g。
答案：(1)100 mL容量瓶、胶头滴管 (2)B E D F
(3)1．6 (4)①偏低 ②不变 ③偏高
课件32张PPT。第4课时 物质的量在化学反应中的应用1.从物质的量的角度认识化学反应。
2.能利用化学反应进行简单计算。
物质的量、气体体积、质量、物质的量浓度在化学反应中的应用。1.从物质的量角度认识化学方程式
对于化学反应2H2+O2 2H2O，从物质的量的角度可以理
解为_______________________________________________
___________。
2.认识化学反应中各物质间的定量关系
在10 mL物质的量浓度为2 mol·L-1的盐酸中加入 0.56 g铁片，它们恰好完全反应，生成的氢气的体积为0.224 L(STP)。请完成下面表格：2 mol H2和1 mol O2在点燃的条件下恰好完全反应生成2 mol H2OFe+2HCl====FeCl2+H2↑ 0.56 g0.73 g 1.27 g0.224 L
(STP)0.01NA0.02NA0.01NA0.01NA0.01 mol0.02 mol0.01 mol0.01 mol 1∶2∶1∶1结论：化学方程式中反应物或生成物化学式前的系数之比就
是它们的物质的量之比1.1 mol Fe与2 mol HCl充分反应一定生成22.4 L H2吗？
提示：不一定。生成的1 mol H2在标准状况下体积才一定是22.4 L。
2.对于反应2H2+O2 2H2O，能否表达出“4 g H2与1 mol O2恰好完全反应”的关系？
提示：能。由方程式系数可知，2 mol H2与1 mol O2恰好完全反应，而2 mol H2的质量是4 g，所以能说明4 g H2与1 mol O2恰好完全反应。各物质的物理量在方程式中的关系
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 ∶ d1.若上述反应中参加反应的物质均为气态，则反应的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：3.已知下列反应中各物质的定量关系
2H2 + O2 ==== 2H2O
系数 2 1 2
物质的量 2 mol 1 mol 2 mol
质量 2 mol× 1 mol× 2 mol×
2 g·moL-1 32g·moL-1 18 g·moL-1
标准状况 2 mol× 1 mol×
下体积 22.4 L·moL-1 22.4 L·moL-1
如何计算标准状况下4.48 L H2与足量O2反应生成H2O的质量。提示：方法一：先把4.48 L换算成物质的量为0.2 mol，再根据物质的量之比=方程式系数之比算出生成H2O 0.2 mol，最后用公式m=n×M算出H2O的质量为3.6 g。
方法二：找出直接关系：44.8 L H2生成36 g H2O,则4.48 L H2生成3.6 g H2O。4.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。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。2.不同物理量在化学方程式中的计算
化学方程式含义丰富，各物质的各物理量之间都存在定量关系，计算时注意各物理量要对应，表现在单位上就是“单位关系：上下一致，左右对应”。
3.判断反应物过量的常用方法
(1)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。(2)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。【典题训练】
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？
【解析】
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-1=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。一、选择题
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.有关化学方程式H2+Cl2====2HCl的说法不正确的是( )
A.H2、Cl2、HCl的物质的量之比为1∶1∶2
B.H2、Cl2、HCl的分子数之比为1∶1∶2
C.在相同条件下H2、Cl2、HCl的体积之比为1∶1∶2
D.H2、Cl2、HCl的质量之比为1∶1∶2【解析】选D。化学方程式中各物质的物质的量之比等于方程式系数之比，即1 mol H2与1 mol Cl2完全反应生成2 mol HCl,所以质量之比为2∶71∶73，D错误。3.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。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.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,故2a=b。 二、非选择题
6.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-1。
【解析】由n= 和在标准状况下: 两式合
并
H2 + Cl2 2HCl
1 1 2
n(H2) n(Cl2) n(HCl)
n(H2)=n(Cl2)=n(HCl)=2n(Cl2)=2×0.5 mol=1 mol,
c(HCl)=
答案：11.2 0.5 17.取50.00 mL Na2CO3和Na2SO4的混合溶液，加入过量BaCl2溶
液后得到14.51 g沉淀，用过量稀硝酸处理后沉淀量减少到
4.66 g，同时溶液中有气泡产生。试求：
(1)原混合溶液中Na2CO3和Na2SO4的物质的量浓度；
(2)产生的气体在标准状况下的体积。【解析】(1)14.51 g沉淀是BaCO3和BaSO4的混合物，(2)设生成的气体在标准状况下的体积为V,则
BaCO3+2HNO3====Ba(NO3)2+H2O+CO2↑
1 mol 22.4 L
V
答案：(1)c(Na2CO3)=1.00 mol·L-1
c(Na2SO4)=0.40 mol·L-1
(2)1.12 L【规律方法】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。
例如用关系式法分析下题。
将CO通入足量加热的Fe2O3固体中,再把反应生成的气体通入足量的澄清石灰水中。已知反应3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
CO2+Ca(OH)2====CaCO3↓+H2O
通过化学方程式可知：3CO ～ 3CO2 ～ 3CaCO3
3 mol 3 mol 3 mol
可确定CO与CaCO3的定量关系。物质的量在化学反应中的应用
(45分钟 100分)
一、选择题(本题包括15小题,每小题4分,共60分)
1.下列叙述不符合化学史事实的是 ( )
A.法国化学家拉瓦锡建立燃烧现象的氧化学说使近代化学取得了革命性进展
B.英国化学家在世界上首次合成了具有生理活性的蛋白质——牛胰岛素
C.英国科学家道尔顿提出原子学说,为近代化学的发展奠定了坚实基础
D.俄国化学家门捷列夫发现了元素周期律,找到了元素的内在规律
【解析】选B。牛胰岛素是我国科学家首次合成的。
【补偿训练】(2014·南宁高一检测)下列说法中,不正确的是 ( )
A.研究物质的性质时,常用到观察、实验、分类、比较等方法
B.制陶、冶金、酿酒等生产过程中,肯定发生了化学反应
C.1869年俄国化学家门捷列夫提出了原子学说,为近代化学的发展奠定了基础
D.我国化学家在1965年第一次人工合成了具有生理活性的蛋白质,为世界生命科学的研究和发展做出了贡献
【解析】选C。近代化学中,1803年,英国科学家道尔顿提出原子学说,为近代化学的发展奠定了坚实的基础,而1869年俄国化学家门捷列夫发现元素周期律,把化学元素及其化合物纳入一个统一的理论体系,故C项错误。
2.(2015·郑州高一检测)下列关于金属钠的叙述正确的是 ( )
A.钠具有银白色的金属光泽,熔点高于100℃
B.钠具有强还原性,能与CuSO4溶液发生置换反应生成Cu
C.少量的钠可保存在酒精或四氯化碳中
D.钠钾合金在室温下呈液态,可用作原子反应堆的导热剂
【解析】选D。钠的熔点低于100℃;钠与CuSO4溶液混合时,先与水发生反应,
生成的NaOH再与CuSO4发生反应,其反应方程式为2Na+2H2O2NaOH+H2↑,
CuSO4+2NaOHCu(OH)2↓+Na2SO4,不能置换出Cu;少量的钠应保存在煤油中。
【补偿训练】下列各组物质反应后生成碱和可燃性气体的是 ( )
A.钠和水 B.铁和盐酸
C.过氧化钠和水 D.氧化钠和水
【解析】选A。铁和盐酸反应生成可燃性气体H2,但不生成碱;Na2O2和水反应生成碱和氧气,氧气不是可燃性气体;D中无气体生成;A中钠和水反应生成NaOH和H2。
3.下列说法不正确的是 ( )
A.Na2O2可用于呼吸面具中氧气的来源
B.Na2O和Na2O2投入水中都能生成NaOH
C.Na2O2和Na2O均可以露置在空气中保存
D.NaCl的性质稳定,可用作调味品
【解析】选C。Na2O2与水反应生成NaOH的同时,还产生O2,可以作为呼吸面具中氧气的来源,A正确;Na2O和Na2O2投入水中均可与水反应生成NaOH,B正确;因Na2O2和Na2O均可与空气中的水和二氧化碳发生反应,所以二者均不能露置在空气中,C不正确;NaCl是常用的调味品食盐的主要成分,D正确。
【互动探究】(1)B项中,若将等物质的量的两种物质投入等质量的水中所得溶液的质量分数有什么关系?
提示:等物质的量的Na2O与Na2O2投入等质量的水中所得溶质氢氧化钠的质量相等,所得溶液质量也相等,所以质量分数相等。
(2)A中发生的反应有哪些?
提示:Na2O2与水反应、Na2O2与二氧化碳反应。
4.(2015·济南高一检测)检验氯化氢气体中是否混有氯气,可采用的方法是
( )
A.用干燥的蓝色石蕊试纸
B.用干燥的有色布条
C.将气体通入硝酸银溶液
D.用湿润的淀粉碘化钾试纸
【解析】选D。因HCl和氯气都不能使干燥的蓝色石蕊试纸变色,则不能检验,故A错误;因HCl和氯气都不能使干燥的有色布条褪色,则不能检验,故B错误;在HCl的水溶液与氯水中都含有H+、Cl-,都能与硝酸银溶液反应生成沉淀,则不能检验,故C错误;因氯气具有氧化性,用湿润的淀粉碘化钾试纸检验时试纸变蓝,则说明置换出的碘单质使淀粉变蓝,则能够检验氯化氢气体中是否混有氯气,故D正确。
5.(2015·泉州高一检测)制取氯水时,下列制备方法最合理的是 ( )
【解析】选D。因为氯气是一种有毒的气体,所以在将氯气通入水以后,必须再将剩余的氯气通过饱和氢氧化钠溶液,这样多余的氯气就会被吸收,从而不会造成大气污染。
6.(2015·淄博高一检测)下列对于“摩尔”的理解正确的是 ( )
A.摩尔是国际科学界建议采用的一种物理量
B.摩尔可以把物质的宏观数量与微观粒子的数量联系起来
C.国际上规定,0.012 kg碳原子所含有的碳原子数为1 mol
D.摩尔是物质的量的单位,简称摩,单位符号为mol
【解析】选D。物质的量是一个物理量,摩尔只是物质的量的单位,A不正确;物质的量是联系宏观和微观的物理量,B不正确;0.012 kg12C所含有的碳原子数为
1 mol,C不正确;D叙述正确。
7.同温同压下,氦气、氢气和氨气的体积比为3∶2∶1,则其原子个数比为
( )
A.1∶2∶3 B.4∶3∶3
C.3∶4∶4 D.3∶2∶1
【解析】选C。同温同压下,氦气、氢气和氨气的体积比为3∶2∶1,物质的量之比等于体积之比为3∶2∶1,氦气是单原子分子,氢气是双原子分子,氨气为4原子分子,故含有的原子数目之比为3∶(2×2)∶(1×4)=3∶4∶4,故选C。
8.(2015·温州高一检测)某非金属单质X和氧气发生化合反应生成R。R为气体,其体积是反应掉氧气体积的两倍(同温同压)。以下对R分子组成的推测一定正确的是 ( )
A.有1个X原子 B.有2个X原子
C.有1个氧原子 D.有2个氧原子
【解析】选C。同温同压下气体的Vm相同,由n=V/Vm可知,气体的体积之比等于物质的量之比,则有1 mol O2可生成2 mol R,则1分子R中应含有1个O,故选C。
9.(2015·保定高一检测)下列关于容量瓶的四项叙述:①是配制准确浓度溶液的仪器;②不宜贮存溶液;③不能用来加热;④使用之前要检查是否漏水。其中正确的是 ( )
A.①②③④ B.②③ C.①②④ D.②③④
【解析】选A。容量瓶是配制一定物质的量浓度的溶液所用的精确仪器。它是一种带有磨口玻璃塞的细长颈、梨形平底的玻璃仪器,颈上有刻度,使用时要先检验气密性,不能在容量瓶里进行溶质的溶解,容量瓶不能进行加热,容量瓶只能用于配制溶液,不能长时间贮存溶液。
10.(双选)(2015·深圳高一检测)对钠跟水反应的现象叙述正确的是 ( )
A.钠浮在水面上,剧烈反应,熔化成闪亮的小球
B.钠浮在水面上,剧烈燃烧,火焰呈黄色
C.钠熔化成闪亮小球浮在水面上,不断游动,嘶嘶作响
D.钠熔化成闪亮小球,沉在水底,并有气泡产生
【解析】选A、C。钠遇到水后,立即与水发生反应,因为钠的密度小于水,故钠浮在水面上;因为钠与水反应是放热反应,而钠本身的熔点是97.81℃,故与水剧烈反应,熔成银光闪闪的小球;因为产生氢气,故发出嘶嘶声响;由于气体是在球与水面接触点产生的,产生的气体推动小球在水面游动,故A、C正确。
11.(2015·银川高一检测)在一定条件下,将钠与氧气反应的生成物1.5 g溶于水,所得溶液恰好能被80 mL浓度为0.50 mol·L-1的HCl溶液中和,则该生成物的成分是 ( )
A.Na2O B.Na2O2
C.Na2O和Na2O2 D.Na2O2和NaO2
【解析】选C。n(HCl)=0.08 L×0.50 mol·L-1=0.04 mol,溶液恰好能被80 mL浓度为0.5 mol·L-1的HCl溶液中和,则
Na2Ox ～ 2NaOH～ 2HCl
0.02 mol 0.04 mol
则Na2Ox平均摩尔质量=1.5 g/0.02 mol=75 g·mol-1,介于Na2O(62 g·mol-1)和Na2O2(78 g·mol-1)之间,因此,一定条件下钠与氧气反应的生成物是Na2O和Na2O2,故选C。
12.(2015·宜宾高一检测)设NA代表阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
( )
A.71 g Cl2中含有NA个Cl2分子
B.常温常压下,14 g氮气中含有2NA个氮原子
C.0.5 mol·L-1CaCl2溶液中含有0.5NA个Ca2+
D.标准状况下,33.6 L水中含有1.5NA个水分子
【解析】选A。选项A中71 g Cl2的物质的量为1 mol,1 mol Cl2中含有NA个Cl2分子;选项B中14 g氮气的物质的量为0.5 mol,含有NA个氮原子;选项C中未指明溶液的体积,因而无法确定Ca2+数目;选项D中水是液体,33.6 L水的物质的量远大于1.5 mol,其所含分子数也应远大于1.5NA。
13.(2015·南宁高一检测)实验室需配制480 mL 1 mol·L-1NaOH溶液,下列叙述正确的是 ( )
A.转移液体时,玻璃棒应紧靠容量瓶口
B.用托盘天平称量19.2 g NaOH固体
C.容量瓶上标有温度、浓度、容积和压强
D.定容时若俯视刻度线观察液面,会使所配制的NaOH溶液的浓度偏高
【解析】选D。移液体时,玻璃棒应紧靠容量瓶内壁,故A错误;没有480 mL容量瓶,应选择500 mL容量瓶,需要氢氧化钠的质量=0.5 L×1 mol·L-1×40 g·mol-1
=20.0 g,故B错误;容量瓶上标有刻度线、温度、容积,故C错误;定容时俯视液面,导致溶液体积偏小,所配溶液浓度偏高,故D正确。
【方法规律】配制溶液时判断误差的方法
判断误差时,一般是依据实验原理,对实验结果的数学表达式进行分析,找出自变量和因变量的简单关系(成正比或反比)。配制一定物质的量浓度的溶液时,可以由cB=进行分析,cB与nB成正比,与V成反比,所以若某一操作引起nB增大,则结果偏高,反之则偏低;若某一操作引起V增大,则结果偏低,反之则偏高。
14.(2015·安溪高一检测)氯水是氯气的水溶液,关于氯水的下列说法不正确的是 ( )
A.新制氯水中没有分子,只有离子
B.新制氯水在光照的条件下,可以产生气体,该气体是氧气
C.新制氯水中滴加硝酸银溶液,可以产生白色沉淀
D.新制氯水可以使干燥的有色布条褪色
【解析】选A。新制氯水中有分子:H2O、Cl2、HClO,有离子:H+、Cl-、ClO-、OH-,故滴入AgNO3溶液会产生白色沉淀AgCl,HClO不稳定,光照时会产生O2,HClO又具有漂白性,故氯水可使有色布条褪色。
【补偿训练】(2014·常州高一检测)下列关于氯气的描述正确的是 ( )
A.Cl2以液态形式存在时可称为氯水或液氯
B.红热的铜丝在氯气中燃烧,生成蓝色固体CuCl2
C.有氯气参加的化学反应必须在溶液中进行
D.钠在氯气中燃烧生成白色固体NaCl
【解析】选D。Cl2以液态形式存在时为液氯,是纯净物,而氯水是Cl2的水溶液,是混合物,A错;红热的铜丝在Cl2中燃烧,生成棕黄色的CuCl2,B错;Cl2与金属的反应不必在溶液中进行,C错;钠与Cl2反应生成白色固体NaCl,D正确。
15.下列对Na2O和Na2O2的叙述正确的是 ( )
A.Na2O和Na2O2均能跟盐酸反应,故两者均为碱性氧化物
B.Na2O和Na2O2中的氧元素的化合价都是-2价
C.Na2O和Na2O2跟水的反应均为化合反应,均生成NaOH
D.在呼吸面具中Na2O2常作供氧剂,而Na2O不能用作供氧剂
【解析】选D。A项,Na2O2不是碱性氧化物;B项,Na2O2中氧元素的化合价是-1价;C项,2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,不属于化合反应。
二、非选择题(本题包括3小题,共40分)
16.(13分)(2015·潍坊高一检测)实验是进行化学研究的重要手段之一。
请回答下列问题:
(1)下列有关实验叙述正确的是 (填序号)。
a.金属钠在空气中会迅速被氧化,因此通常保存在煤油或石蜡油中
b.称量NaOH固体时,将NaOH直接放在托盘上的纸上
c.试管、烧杯、量筒、集气瓶均不能用酒精灯直接加热
d.湿润的蓝色石蕊试纸放入盛有氯气的集气瓶中,其颜色最终变为白色
e.配制稀硫酸时,先沿烧杯内壁缓缓注入浓硫酸,再向烧杯中缓缓加水
(2)实验室需用1 000 mL 0.1 mol·L-1标准Na2CO3溶液。
①在下图所示仪器中,配制上述溶液肯定不需要的是 (填序号),除图中已有仪器外,配制上述溶液还需要的玻璃仪器有 。
②使用容量瓶前必须进行的操作是 。
③配制1 000 mL 0.1 mol·L-1标准Na2CO3溶液的实验步骤如下:
a.计算应称取碳酸钠固体的质量为 g。
b.称量碳酸钠固体。
c.将烧杯中的溶液注入容量瓶,并用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁2～3次,洗涤液也注入容量瓶中。
d.用适量的蒸馏水溶解称量好的碳酸钠固体,并冷却至室温。
e.盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。
f.继续向容量瓶中加蒸馏水至刻度线下1～2 cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切。
上述步骤的正确操作顺序为 (用序号表示)。
【解析】(1)金属钠化学性质比较活泼,在空气中会迅速被氧化,需要隔绝空气密闭保存,因此通常保存在煤油或石蜡油中,故a正确;称量NaOH固体时,不能将NaOH直接放在托盘上的纸上,因为氢氧化钠具有强腐蚀性、容易潮解变质,应该放在烧杯中快速称量,故b错误;试管可以直接加热、烧杯需要垫上石棉网加热,而量筒、集气瓶不能用酒精灯直接加热,故c错误;湿润的蓝色石蕊试纸放入盛有氯气的集气瓶中,氯气与水反应生成了具有强氧化性的次氯酸,次氯酸具有漂白性,所以试纸的颜色最终变为白色,故d正确;配制稀硫酸时,由于浓硫酸密度大于水,且稀释过程中放出大量的热,所以应该先向烧杯中加入少量的蒸馏水,然后沿烧杯内壁缓缓注入浓硫酸,故e错误。
(2)①配制1 000 mL 0.1 mol·L-1标准Na2CO3溶液的步骤为计算、称量、溶解、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀等,使用的仪器有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、1 000 mL容量瓶、胶头滴管,所以不需要的仪器为A烧瓶和B分液漏斗,还缺少的玻璃仪器为烧杯、玻璃棒、1 000 mL容量瓶。
②配制过程中需要摇匀容量瓶中的溶液,容量瓶有瓶塞,所以使用容量瓶前必须检查容量瓶是否漏水。
③1 000 mL 0.1 mol·L-1标准Na2CO3溶液中含有溶质碳酸钠:0.1 mol·L-1×1 L=
0.1 mol,需要碳酸钠的质量为106 g·mol-1×0.1 mol=10.6 g;配制1 000 mL
0.1 mol·L-1标准Na2CO3溶液的步骤为abdcfe。
答案:(1)ad
(2)①A、B 烧杯、玻璃棒、1 000 mL容量瓶
②检验容量瓶是否漏水 ③10.6 abdcfe
17.(13分)(2015·南安高一检测)某同学设计了测定气体摩尔体积的探究实验,利用氯酸钾分解制O2。
实验步骤如下:
①连接好实验装置,检查装置的气密性。
②把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀,放入干燥的试管中,准确称量试管和药品的总质量为15.95 g。
③加热,开始反应,直到不再有气体产生为止。
④测量排入量筒中水的体积为285.0 mL,换算成标准状况下氧气的体积为
279.7 mL。
⑤准确称量试管和残留物的质量为15.55 g。
根据上述实验过程,回答下列问题:
(1)如何检查装置的气密性?
?
。
(2)以下是测量收集到气体体积必须包括的几个步骤:
①调整量筒的高度使广口瓶和量筒内的液面高度相同
②使试管和广口瓶内气体都冷却至室温
③读取量筒内液体的体积
这三步操作的正确顺序是 (请填写序号)。进行③的实验操作时,若仰视读数,则读取氧气的体积 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(3)实验过程中产生氧气的物质的量是 mol;实验测得氧气的摩尔体积是 (保留小数点后两位)。
【解析】(1)往广口瓶中装满水,使装置左侧形成密闭体系,通过焐热试管看广口瓶中长导管内液面高度的变化来判断装置气密性。
(2)在测量收集到O2的体积时,先将装置中的气体冷却至室温,否则气体受热膨胀时,会使排出水的体积偏大;然后调整量筒高度,使量筒内液面和广口瓶中液面相平,以保证广口瓶中气体的压强和外界大气压相等,从而使排出水的体积与产生O2的体积相等;最后再读取量筒内水的体积。读数时若仰视量筒内的液面,会使读取O2的体积偏小。
(3)根据质量守恒定律,产生O2的质量为15.95 g-15.55 g=0.4 g,
n(O2)==0.012 5 mol,O2的摩尔体积为≈22.38 L·mol-1。
答案:(1)往广口瓶中注满水,塞紧橡皮塞,按装置图连接好装置,用手将试管底部焐热,若观察到广口瓶中长导管内液面上升,松开手后,过一会儿长导管内的液面下降,则证明该装置不漏气
(2)②①③ 偏小
(3)0.012 5 22.38 L·mol-1
18.(14分)(2015·兰州高一检测)漂白粉可以和浓盐酸反应产生氯气,某课外兴趣小组试图测量氯气的体积并验证纯净干燥的氯气没有漂白性,现用如图所示装置进行实验,请回答有关问题:
(1)该装置的正确连接顺序是a接( )、( )接( )、( )接( )、( )接( )、( )接( )。
(2)U形管可以用 替代(填装置名称),内盛装的试剂是 。
(3)洗气瓶中的液体是 。
(4)在制取氯气前,必须进行的一项操作步骤是 。
(5)按照实验步骤进行实验之后,干燥有色布条是否褪色 (填“是”或“否”)。
(6)该兴趣小组在实验中,发现量筒中并没有收集到液体,你认为他们失败的原因可能是?_________________________________________________________
__________________________________________________________________。
【解析】本题的解题思路:本实验有两个目的,其一是验证干燥的氯气没有漂白性;其二是测量氯气的体积。由于测量氯气的体积是根据排入量筒里的液体来读出,所以验证干燥的氯气无漂白性的实验必须放在测量氯气的体积之前(否则无法连接)。连接顺序:发生装置→除氯化氢杂质→除水蒸气→验证漂白性→排液体→收集液体。除去水蒸气可以用装有无水CaCl2的U形管,也可以用盛有浓硫酸的洗气瓶。
答案:(1)d e b(或c) c(或b) g h e d f
(2)洗气瓶 浓硫酸 (3)饱和食盐水
(4)检查装置的气密性 (5)否
(6)盐酸浓度小,反应没发生;装置漏气;e与f连接(合理即可)
课件45张PPT。第4课时
物质的量在化学反应中的应用一、以物质的量为中心的相关计算
1.图示关系:
2.计算公式:n= =c·V(溶液)。NANAMMcc22.4 L·mol-122.4 L·mol-1二、物质的量应用于化学方程式的计算
1.实例分析。
在10 mL物质的量浓度为2 mol·L-1的盐酸中加入0.65 g锌片,它们恰好完全反应,生成的氢气的体积为0.224 L(标准状况下)。请分析下面表格:0.730.2240.012.相关结论:
(1)化学方程式中的各物质的系数之比等于_______之比等于_______
___之比;
(2)物质的量应用于化学方程式计算时,上下单位必须_____,左右单
位可以_______。微粒数物质的量一致不一致【自我小测】
1.思考辨析:
(1)化学方程式中的各物质的化学计量数之比等于物质的质量之比。
( )
分析:×。化学方程式中的各物质的化学计量数之比等于分子数之比,
等于物质的量之比。(2)1 mol H2与22.4 L Cl2点燃时能恰好完全反应。 ( )
分析:×。没有标明标准状况,22.4 L Cl2不一定是1 mol,所以不一定恰好完全反应。
(3)2.4 g Mg与100 mL 0.1 mol·L-1的盐酸充分反应,可生成0.1 mol H2。 ( )
分析:×。2.4 g Mg是0.1 mol,盐酸的量不足,盐酸完全反应,只能生成0.005 mol的H2。(4)酸碱恰好完全中和时,酸与碱的物质的量一定相等。 ( )
分析:×。如H2SO4+2NaOH====Na2SO4+2H2O中,恰好中和时,n(NaOH)=
2n(H2SO4)。2.下列关于1 mol Cl2与足量NaOH反应的说法中正确的是 ( )
A.消耗NaOH的物质的量是1 mol
B.生成NaCl的质量是117 g
C.生成NaClO的物质的量是1 mol
D.生成的H2O在标准状况下的体积是22.4 L【解析】选C。根据Cl2与NaOH反应的化学方程式Cl2+2NaOH====NaCl+
NaClO+H2O可知,消耗NaOH的物质的量是2 mol;生成NaCl的质量是
58.5 g;生成NaClO的物质的量是1 mol;生成的H2O在标准状况下是液
体。3.当15.6 g Na2O2完全与CO2作用后,生成的O2的体积在标准状况下为
( )
A.2.24 L B.4.48 L C.11.2 L D.22.4 L
【解析】选A。15.6 g Na2O2的物质的量为 =0.2 mol,
2Na2O2 + 2CO2====2Na2CO3 + O2
0.2 mol 0.1 mol
生成O2的体积在标准状况下为0.1 mol×22.4 L·mol-1=2.24 L。4.(LK必修1·P27改编)对于反应2CO+O2====2CO2的反应,下列说法正确的是 ( )
A.反应物CO和O2的分子数之比等于摩尔质量之比
B.4.48 L(标准状况下)O2完全反应需要的CO的物质的量是0.2 mol
C. 4.48 L(标准状况下)O2完全反应生成的CO2的质量是8.8 g
D.若有32 g氧气参与反应,则生成CO2的分子个数是6.02×1023个【解析】选C。CO和O2的分子数之比等于物质的量之比;4.48 L(标准状况下)O2完全反应需要的CO的物质的量是0.4 mol;4.48 L(标准状况下)O2完全反应生成的CO2的质量是8.8 g;若有32 g氧气参与反应,则生成CO2的分子个数是2×6.02×1023个。一、物质的量应用于化学方程式的计算
典题探究:1.将足量的铁屑放入100 mL稀硫酸中充分反应后,生成标准状况下2.24 L H2。则稀硫酸的物质的量浓度为 ( )
A.3 mol·L-1 B.2 mol·L-1
C.1 mol·L-1 D.无法计算【解题指南】解答本题的具体思路如下:
先写出具体的化学反应方程式,再根据方程式计算出硫酸的物质的量,最后根据硫酸的物质的量和溶液体积计算出硫酸的物质的量浓度。【解析】选C。n(H2)= =0.1 mol
由Fe+H2SO4====FeSO4+H2↑
1 mol 1 mol
n(H2SO4) 0.1 mol
则1 mol∶n(H2SO4)=1 mol∶0.1 mol
n(H2SO4)=0.1 mol
c(H2SO4)= =1 mol·L-1。2.(2015·临沂高一检测)标准状况下,11.2 L HCl溶于水形成500 mL溶液。
(1)所得盐酸的物质的量浓度为 。
(2)向其中加入 g NaOH才能中和完全。
(3)若不考虑加入NaOH对体积造成的影响,所得NaCl的物质的量浓度为 。
(4)再向其中加入 mL 2.5 mol·L-1的AgNO3溶液可使Cl-完全沉淀。【解题指南】解答本题需注意以下两点:
(1)盐酸与NaOH中和时按1∶1比例发生反应;
(2)各种物质的量浓度的计算公式的综合应用。【解析】(1)标准状况下,11.2 L HCl的物质的量为0.5 mol,故其浓
度为 =1 mol·L-1。
(2)需0.5 mol NaOH,质量为20 g。
(3)所得NaCl与原HCl的物质的量相等,则浓度也相等。
(4)加入AgNO3的物质的量为0.5 mol,恰好与NaCl完全反应,则需AgNO3
溶液的体积为V= =0.2 L。
答案:(1)1 mol·L-1 (2)20 (3)1 mol·L-1 (4)200【归纳总结】
1.参与反应的各物质的物理量之间的比例关系
aA(g) + bB(g)====cC(g) + dD(g)
化学计量数比: a∶ b∶ c∶ d
质量比: aM(A)∶ b M(B)∶ cM(C)∶ dM(D)
物质的量比: a∶ b∶ c∶ d
气体体积比: a∶ b∶ c∶ d
不同物质间相同物理量之间的换算可以按上述比例进行。2.不同物理量间的换算方法
aA(g) + bB(g)====cC(g) + dD(g)
a×MAg bmol c×22.4 L dmol
m(A) n(B) V(C) n(D)
则比例关系:
单位关系:上下一致,左右对应。3.不同物质间换算的方式
(1)根据化学方程式中化学计量数的比例。
(2)根据守恒关系建立的比例关系。
①原子守恒:CaCO3～Ca～C～3O。
②电荷守恒:Na2SO4溶液中2Na+～ ,
以上守恒均可建立比例关系进行换算。【警示】(1)化学方程式所表示的是纯净物之间的量的关系,而不纯物质必须换算成纯净物的量进行计算。
(2)根据化学方程式或关系式进行计算时,必须注意各物理量的单位相对应。【拓展深化】物质的量应用于化学方程式计算的一般步骤【对点训练】
(2015·马鞍山高一检测)28 g Fe与足量稀盐酸混合,充分反应。
(1)消耗HCl的质量是 ;
(2)生成FeCl2的物质的量为 ;
(3)标准状况下最多能收集到的气体的体积是 。【解析】 Fe + 2HCl ==== FeCl2 + H2↑
56 g 2×36.5 g 1 mol 22.4 L
28 g m(HCl) n(FeCl2) V(H2)
m(HCl)=(28×2×36.5)/56= 36.5 g
n(FeCl2)=28×1/56=0.5 mol
V(H2)=28×22.4/56=11.2 L
答案:(1)36.5 g (2)0.5 mol (3)11.2 L【补偿训练】用10 mL 0.1 mol·L-1BaCl2溶液恰好使相同体积的硫酸铁、硫酸锌、硫酸钾三种溶液中的硫酸根离子完全转化为硫酸钡沉淀,则三种硫酸盐溶液的物质的量浓度之比是 ( )
A.3∶2∶2 B.1∶2∶3
C.1∶3∶3 D.3∶1∶1【解析】选C。从题干知反应实质为Ba2+和 结合成BaSO4沉淀,得
出Fe2(SO4)3→3 →3BaCl2、ZnSO4→ →BaCl2、K2SO4→
→BaCl2,即可推断:
n[Fe2(SO4)3]∶n(ZnSO4)∶n(K2SO4)=1∶3∶3,所以
c[Fe2(SO4)3]∶c(K2SO4)∶c(ZnSO4)=1∶3∶3。二、过量计算
思考探究:
讨论一:0.2 mol H2和0.1 mol Cl2混合点燃,充分反应后生成HCl的物质的量是多少?
讨论二:0.1 mol Zn与300 g 40%的硫酸溶液反应,在标准状况下能产生多少升氢气?根据以上两个讨论问题分析:
(1)讨论一中若计算的话应该以哪个量为依据进行计算?
(2)讨论二中哪种反应物是过量的?【归纳总结】
1.过量计算的原则: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。2.反应物过量的判断方法。
(1)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化学计量数之比作比较进行过量判断。
(2)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。【典题训练】用20 g大理石与含0.5 mol的盐酸充分反应,生成的CO2在标准状况下的体积是3.36 L,则该大理石的纯度是( )
A.60% B.65% C.70% D.75%
【解题指南】解答本题需注意以下两点:
(1)要正确地判断大理石和盐酸的过量情况。
(2)确定计算大理石纯度的物理量。【解析】选D。由于HCl的量和CO2的量均是已知,所以应该首先判断根据哪个量进行相关的计算。根据方程式可知,应该根据生成标准状况下3.36 L CO2来计算,则消耗的CaCO3的质量可用如下方法计算:
CaCO3 + 2HCl====CaCl2 + CO2↑ + H2O
100 g 22.4 L
m(CaCO3) 3.36 L
则可求得m(CaCO3)=15 g
则大理石的纯度是15 g/20 g×100%=75%。【补偿训练】30 mL 2 mol·L-1NaOH溶液中加入20 mL 1 mol·L-1
H2SO4溶液后,再滴加2～4滴石蕊试液,加入石蕊试液后溶液应显什么
颜色 ( )
A.蓝色 B.红色 C.紫色 D.无色【解析】选A。NaOH与H2SO4反应的化学方程式为
2NaOH + H2SO4 ==== Na2SO4 + H2O
2 mol 1 mol
0.06 mol 0.02 mol
由以上的关系可知,NaOH过量,所以加入石蕊试液后溶液显示蓝色。差量法应用于化学方程式的计算
1.概念:依据化学反应前后的某些变化找出所谓的理论差量(固体质量差、液体质量差、气体体积差、气体物质的量之差等),与反应物或生成物的变化量成正比而建立的一种解题方法。2.解题特点:将“差量”看作化学方程式右端的一项,将已知差量(实际差量)与化学方程式中的对应差量(理论差量)列成比例,其他解题步骤与按化学方程式列比例解题完全一样。
3.应用范围:在根据化学方程式的计算中,有时题目给的条件不是某种反应物或生成物的质量,而是反应前后物质的质量的差值,解决此类问题用差量法十分简便。4.计算步骤:
(1)根据化学方程式分析反应前后形成差量的原因(即影响质量变化的因素);
(2)将差量写在化学反应方程式的右端,看作化学方程式的一部分。
(3)写出比例式,求出未知数。找出差量与已知量、未知量间的关系,然后再列比例式求解。【即时演练】
将质量为8 g的铁片浸入硫酸铜溶液中一会,取出干燥后称得铁片质量为8.4 g,参加反应的铁的质量为多少克?【审题指导】【解析】设参加反应的铁的质量为x
Fe + CuSO4====FeSO4 + Cu Δm
56 64 8
x (8.4-8)g
56/8=x/0.4 g x=2.8 g
答案:2.8 g【补偿训练】在天平两托盘中分别放置盛有等质量且足量稀盐酸的烧杯,调至天平平衡。现往左盘烧杯中加入2.8 g铁,向右盘烧杯中加入多少碳酸钙天平才能平衡?【解析】设左盘加入铁后增重的质量为x
Fe + 2HCl====FeCl2 + H2↑ Δm
56 2 54
2.8 g x
56/54=2.8 g/x x=2.7 g设右盘加入碳酸钙的质量为y
CaCO3+2HCl====CaCl2+H2O+CO2↑ Δm
100 44 56
y 2.7 g
100/56=y/2.7 g y=4.8 g
答案:4.8 g物质的量在化学反应中的应用
(30分钟 50分)
一、选择题(本题包括6小题,每小题5分,共30分)
1.(2015·宁波高一检测)阿伏加德罗常数约为6.02×1023mol-1,下列说法正确的是 ( )
A.标准状况下11.2 L CH4和22.4 L O2充分反应后恢复到原条件,所得气体分子数约为1.5×6.02×1023
B.标准状况下3.36 L CCl4中所含碳原子数约为0.15×6.02×1023
C.78 g Na2O2晶体中所含阴阳离子个数约为3×6.02×1023
D.2 L H2O中所含水分子数约为2×6.02×1023
【解析】选C。根据CH4和O2反应的化学方程式CH4+2O2CO2+2H2O可知11.2 L CH4和22.4 L O2恰好完全反应,生成的水在标准状况下是液体,只有生成的CO2在标准状况下是气体,生成的CO2是0.5 mol,所以生成气体的分子数应该是0.5×6.02×1023,A不正确;标准状况下,CCl4是液体,所以B不正确;1个Na2O2中含有2个钠离子和1个过氧根离子,所以78 g Na2O2为1 mol,含有3 mol离子,所以含有的例子的个数是3×6.02×1023,C正确;2 L水的物质的量不是2 mol,D不正确。
【补偿训练】下列各组物质中,组成物质粒子的物质的量最多的是 ( )
A.0.4 mol O2
B.4℃时5.4 mL水(水的密度为1 g·cm-3)
C.10 g氖气
D.6.02×1023个硫酸分子
【解析】选D。组成氧气的粒子是氧分子,所以是0.4 mol氧气,含有0.4 mol O2分子;4℃时5.4 mL水的质量为5.4 mL×1 g·mL-1=5.4 g,组成水的粒子是水分子,所以水分子的物质的量为5.4 g/18 g·mol-1=0.3 mol;氖气是稀有气体,单原子分子,10 g氖气的物质的量为10 g/20 g·mol-1=0.5 mol,所以氖分子是0.5 mol;组成硫酸的粒子是硫酸分子,6.02×1023个硫酸分子的物质的量为1 mol。所以组成物质粒子的物质的量最多的是D。
2.(2015·滨州高一检测)今有0.1 mol·L-1Na2SO4溶液300 mL、0.1 mol·L-1MgSO4溶液200 mL和0.1 mol·L-1Al2(SO4)3溶液100 mL,这三种溶液中硫酸根离子的浓度之比是 ( )
A.1∶1∶1 B.1∶1∶3
C.3∶2∶3 D.3∶2∶2
【解析】选B。0.1 mol·L-1Na2SO4溶液中,硫酸根离子浓度是0.1 mol·L-1,
0.1 mol·L-1MgSO4溶液中,硫酸根离子浓度是0.1 mol·L-1,0.1 mol·L-1Al2(SO4)3溶液中,硫酸根离子浓度是0.3 mol·L-1,故三者的硫酸根离子的浓度之比是1∶1∶3。
3.(双选)(2015·深圳高一检测)下列溶液中溶质的物质的量浓度为1 mol·L-1的是 ( )
A.将40 g NaOH溶解于1 L水中配成的NaOH溶液
B.常温常压下将22.4 L HCl气体溶于水配成1 L的盐酸溶液
C.将1 L 10 mol·L-1的浓盐酸与水混合配成10 L溶液
D.从1 000 mL 1 mol·L-1NaCl溶液中取出100 mL的溶液
【解析】选C、D。A中“1 L水”不是溶液的体积而是溶剂的体积,不正确;B中常温常压下的22.4 L HCl不是1 mol,不正确;C中稀释后盐酸的浓度为1 L×
10 mol·L-1=10 L×c,可得c=1 mol·L-1,正确;D中取出后的溶液浓度不会发生变化,浓度仍为1 mol·L-1NaCl溶液,正确。
4.将一定量氢气通过0.1 mol灼热的氧化铜,反应一段时间冷却后称量剩余固体质量为7.2 g,则参加反应的CuO为 ( )
A.0.4 g B.0.1 mol C.0.05 mol D.8 g
【解析】选C。设参加反应的氧化铜的物质的量为x
CuO + H2Cu + H2O Δm
1 mol 64 g 16 g
x (8-7.2)g
1 mol/16 g=x/0.8 g x=0.05 mol。
5.(2015·厦门高一检测)把7.4 g Na2CO3·10H2O和NaHCO3组成的混合物溶于水配成100 mL溶液,其中c(Na+)=0.6 mol·L-1。若把等质量的混合物加热至恒重,残留物的质量是 ( )
A.3.18 g B.2.12 g C.4.22 g D.5.28 g
【解析】选A。混合物中Na+的总的物质的量为0.1 L×0.6 mol·L-1=0.06 mol,而混合物加热至恒重时固体只有Na2CO3,则其质量为0.06 mol××
106 g·mol-1=3.18 g。
6.(2015·哈尔滨高一检测)有BaCl2和NaCl的混合溶液aL,将它均分成两份。一份滴加稀硫酸,使Ba2+完全沉淀;另一份滴加AgNO3溶液,使Cl-完全沉淀。反应中消耗xmol H2SO4、ymol AgNO3。据此得知原混合溶液中的c(Na+)/mol·L-1为 ( )
A.(y-2x)/a B.(y-x)/a
C.(2y-2x)/a D.(2y-4x)/a
【解析】选D。混合溶液aL均分成两份,即每份溶液为a/2 L。根据已知条件求得a/2 L溶液中Na+的物质的量为(y-2x)mol,故c(Na+)为(2y-4x)/amol·L-1。
二、非选择题(本题包括2小题,共20分)
7.(8分)(2014·保定高一检测)将30 g MnO2的质量分数为76.6%的软锰矿石与足量的浓度为12 mol·L-1的浓盐酸完全反应(杂质不参加反应),试计算:
(1)参加反应的浓盐酸的体积是 L(结果保留3位小数)。
(2)在标准状况下,生成Cl2的体积是 L(结果保留1位小数)。(已知软锰矿石与浓盐酸反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O)
【解析】
MnO2 + 4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
87 g 4 mol 22.4 L
30 g×76.6% VHCl×12 mol·L-1
VHCl==0.088 L
==5.9 L
答案:(1)0.088 (2)5.9
【易错提醒】利用化学方程式计算时的单位问题
一般来说在一个题目里如果都用统一的单位,不会出现错误,但如果题目所给的两个量单位不一致,再换算成同一个单位,有时显得很繁琐,这时只要做到两个量的单位“上下一致,左右相当”即可,例如:
MnO2 + 4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑
87 g 4 mol
xg ymol
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑
4 mol 22.4 L
ymol zL
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑
87 g 22.4 L
xg zL
上述三种表示方法均正确,解题时具体选用哪种格式,要根据题目所给量的单位,具体问题具体分析,灵活运用。
8.(12分)(2014·长沙高一检测)某化学课外活动小组为了测定NH4Cl和(NH4)2SO4的混合物中NH4Cl的质量分数,按以下所示步骤进行实验:
请回答下列问题:
(1)物质A的化学式为 ,滤液B的主要成分为 。
(2)用托盘天平称量样品后,发现在左盘错放砝码16 g,游码指示为0.4 g,则右盘所放样品的实际质量x= g。
(3)若过滤用的仪器和用品已有滤纸、铁架台、铁圈、漏斗,还需要用的仪器或用品有 。
(4)若BaCl2溶液滴加过量,对实验结果有无影响? (填“有”或“无”)。
(5)若物质A的质量为23.3 g,则原混合物中NH4Cl的质量分数为 。
【解析】(1)NH4Cl和(NH4)2SO4的混合溶液中加入BaCl2溶液发生反应(NH4)2SO4+BaCl22NH4Cl+BaSO4↓,当加入适量BaCl2完全反应后,溶液中的主要溶质为NH4Cl。
(2)m(样品)+m(游码)=m(砝码)
m(样品)=16 g-0.4 g=15.6 g
(5)n(BaSO4)==0.1 mol
原混合物中n[(NH4)2SO4]=n(BaSO4)=0.1 mol,
m[(NH4)2SO4]=0.1 mol×132 g·mol-1=13.2 g。
因此原混合物中NH4Cl的质量分数为×100%=15.38 %。
答案:(1)BaSO4 NH4Cl (2)15.6
(3)烧杯、玻璃棒 (4)无 (5)15.38%
物质的量在化学反应中的应用
1.(2015·湖南学业水平模拟)与3.2 g SO2所含的氧原子数相等的NO2的质量为
( )
A.3.2 g B.4.6 g C.6.4 g D.2.3 g
【解析】选D。n(SO2)=3.2 g/64 g·mol-1=0.05 mol,SO2与NO2中含氧原子数相等,则n(NO2)=n(SO2)=0.05 mol,m(NO2)=0.05 mol×46 g·mol-1=2.3 g,故选D。
2.1.2 mol氯气与化学式为A的单质完全反应生成0.8 mol的氯化物AClx,则x的值为 ( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【解析】选C。 xCl2 + 2A2AClx
x 2
1.2 mol 0.8 mol
x==3。
3.(2015·南通高一检测)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
( )
A.2.3 g钠与水反应产生氢气的分子数为0.05NA
B.1 mol Fe与少量盐酸反应生成1 mol H2
C.0.1 mol·L-1Na2SO4溶液含有0.1NA个S
D.22.4 L氯气与足量铜充分反应,生成1 mol CuCl2
【解析】选A。钠与水反应的化学方程式为2Na+2H2O2NaOH+H2↑,故n(H2)=n(Na)=×=0.05 mol,A正确;1 mol Fe与少量盐酸反应时,盐酸不足,产生H2的量应根据盐酸求解,B错误;C项溶液体积不知道,其数目无法计算,C错误;D项,外界条件不确定,故Cl2的物质的量无法确定,D错误。
4.(2015·武昌高一检测)今有H2和CO(体积比为1∶2)的混合气体VL,当其完全燃烧时,需要O2的体积为 ( )
A.0.5VL B.3VL C.VL D.2VL
【解析】选A。由方程式2H2+O22H2O,2CO+O22CO2知无论H2还是CO燃烧时都是每2体积气体耗1体积O2,所以混合气体燃烧耗O2体积应是混合气体体积的一半。
【补偿训练】(2015·亳州高一检测)标准状况下,在一密闭容积可变化的容器中,充入H2和O2的混合气体2 mol,引燃混合气体,充分反应后,恢复到原条件,此时气体的体积是原混合气体的1/2(不考虑水对体积的影响),则原混合气体中H2和O2的体积比为 ( )
A.2∶1或1∶5 B.5∶1或1∶2
C.1∶2或5∶1 D.5∶3或2∶1
【解析】选B。H2和O2的混合气体2 mol,在发生反应时,无论是氢气过量还是氧气过量均发生反应2H2+O22H2O,设反应掉氧气的物质的量是x,则反应掉氢气的物质的量为2x,则由于剩余气体的体积是原气体体积的1/2,据此可以列式得:
(2 mol-3x)/2 mol=1/2,得x=1/3 mol,讨论:
(1)若H2剩余,则H2为5/3 mol,O2为1/3 mol,所以二者的比值为5∶1;
(2)若O2剩余,则H2为2/3 mol,O2为4/3 mol,所以二者的比值为1∶2。
5.实验室用大理石和稀盐酸制备CO2。若制备标准状况下的CO211.2 L,则
(1)至少需要大理石 g。
(2)需要1 mol·L-1盐酸的体积为 。
【解析】CaCO3 + 2HClCaCl2+CO2↑+H2O
100 g 2 mol 22.4 L
m(CaCO3) n(HCl) 11.2 L
=,则m(CaCO3)=50 g。
=,则n(HCl)=1 mol。
V(盐酸)===1 L。
答案:(1)50 (2)1 L
6.(2015·沈阳高一检测)一定量的液态化合物XY2,在一定量O2中恰好完全反应: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,则(l表示液态,g表示气态):
(1)反应前O2的体积是 mL。
(2)化合物XY2的物质的量是 。
(3)在XY2分子中,X、Y两元素的质量比为3∶16,则X、Y两元素的相对原子质量之比为 。
【解析】由方程式可知:反应前后气体体积不变,所以反应前氧气体积为672 mL。n(XY2)=×=0.01 mol。设X、Y的摩尔质量分别为x、y,由XY2中X、Y质量比为3∶16得,∶=1∶2,故=。
答案:(1)672 (2)0.01 mol (3)3∶8
