物質的量在化學方程式計算中的應用整理

1、一、計算原理我們知道，物質是由原子、分子或離子等粒子組成的，物質之間的化學反應也是這些粒子按一定的數目關系進行的化學方程式可以明確地表示出化學反應中這些粒子數之間的數目關系這些粒子之間的數目關系，又叫做化學計量數的關系【例1】2H2O22H2O化學計量數之比： 2 1 2分 子 數N 之 比： 2 1 2擴 大 NA 倍： 2NA NA2NA物 質 的 量n 之 比： 2mol 1mol 2mol質 量 m之 比： 4 32 36由以上分析可知，化學方程式中各物質的化學計量數之比，等于組成各物質的粒子數之比，因而也等于各物質的物質的量之比二、解題步驟：化學方程式中有關物質的量的計算，須按以下步

2、驟進行：1設未知數 2.寫出有關反應方程式 3找出相關物質的計量數之比4對應計量數，找出相關物質的物質的量或質量或氣體體積5列比例，進行計算。 6.寫出答案?！纠?】：完全中和010 mol NaOH需H2SO4的物質的量是多少？解：設硫酸的物質的量為n(H2SO4)2NaOHH2SO4=Na2SO42H2O=21 0.1mol n(H2SO4) n(H2SO4) 0.05mol答：完全中和0.10mol NaOH需H2SO40.05mol我們運用有關化學方程式的計算解決問題時，還經常涉及到物質的質量、濃度、體積等物理量的必要換算而換算的核心就是物質的量三、物質的量與其他物理量之間的關系 【練

3、習1】回答下列化學方程式的含義： H2 Cl2 = 2HCl化學計量數比粒子數之比物質的量比物質的質量比氣體體積比根據化學方程式進行計算時，要明確已知條件是什么，求解什么，從而合理選擇比例量的單位列比例式時應注意，不同物質使用的單位可以不同，但要相應，同一物質使用的單位必須相同四、物質的量在化學方程式計算中的應用【練習2】計算例2中所需H2SO4的質量是多少?2NaOHH2SO4=Na2SO42H2Om(H2SO4)=4.9g2 mol 98 g0.1mol m(H2SO4) 答：所需H2SO4的質量為4.9 g【例3】：將30 gMnO2的質量分數為766%的軟錳礦石與足量12 molL1濃

4、鹽酸完全反應(雜質不參加反應)計算：(1)參加反應的濃鹽酸的體積 (2)生成的Cl2的體積(標準狀況)請大家分析比較以下幾種解法解法一：n(MnO2)0.26mol解：(1)MnO2的摩爾質量為87 gmol1，設濃鹽酸的體積為VHCl(aq) 4HCl(濃) MnO2MnCl22H2OCl2VHCl(aq)0.087L4 112 molL1VHCl(aq) 0.26 mol(2)4HCl(濃)MnO2MnCl22H2OCl2n(Cl2)026mol1 10.26 mol n(Cl2)V(Cl2)n(Cl2)V026mol224Lmol158L答：參加反應的濃HCl的體積為0087 L,生成C

5、l2的體積在標況下為58 L解法二： 解：(1)MnO2的摩爾質量為87 gmol1n(MnO2)0.26mol4HCl(濃) MnO2MnCl2Cl2H2O4 1 n(HCl)0.26 moln(HCl)104mol VHCl()0087L(2)4HCl(濃)MnO2MnCl22H2OCl21 mol2.4L0.26 mol V(Cl2)V(Cl2)5.8L 答：參加反應的濃HCl的體積為0087 L,生成Cl2的體積在標況下為58 L解法三：解：4HCl(濃) MnO2MnCl22H2OCl24 mol 87 g224 L12 molL1VHCl(aq)30 g766% V(Cl2)VHC

6、l(aq)=0.087 LV(Cl2)=5.8 L答：參加反應的濃HCl的體積為0.087 L，生成Cl2的體積在標況下為5.8 L大家認為以上哪種解法更簡單呢？-第三種解法更簡捷！【練習3】4.6 g Na與足量的H2O反應，計算生成的氣體在標準狀況下的體積(標準狀況下H2的密度為0.0899 gL1) 【答案：2.24 L】【練習4】106 g Na2CO3和84 g NaHCO3分別與過量的HCl溶液反應，其中ANa2CO3放出的CO2多 BNaHCO3放出的CO2多CNa2CO3消耗的鹽酸多DNaHCO3消耗的鹽酸多 【答案：C】五.物質的量應用于化學方程式的計算時，須注意以下幾點：首

7、先,化學方程式中各物質化學計量數之比等于各物質的物質的量之比是進行各項計算的最根本依據；其次，計算時要注意物質的量與其他各物理量(如質量、氣體體積、濃度等)之間的換算關系；第三準確把握反應內涵，正確書寫化學方程式第四化學方程式表示的是純凈物之間的量的關系，不純物質必須換算成純物質的量再進行計算第五，化學方程式所表示的是實際發(fā)生反應的物質間量的關系如反應2H2O22H2O表示發(fā)生反應的H2與O2的物質的量是21，而不時體系中H2和O2的實際含量或量的關系，即使反應體系起始時H2與O2的量的關系為41，反應也是按方程式規(guī)定的21進行，最后會剩余H2第六，計算單位要做到同一物質上下單位要相同，不同物

8、質左右單位要對應第七，存在過量問題時，要根據不過量的物理量來進行計算。過量一般有如下兩種情況：已知兩種反應物的量求生成物的量此時，應首先判斷哪種反應物過量，然后依據不足量進行求解已知某一生成物的量和反應物總量，求各反應物的量解題的方法要點是：根據生成物的量求出參加反應的各反應物的量，再與所給總量比較，得出各反應物的量一般有兩個答案第八，關于混合物的計算此類題較復雜，解法各異，但一般的解法要點是：明確反應原理，寫出正確的化學方程式，依據某個量守恒(原子個數守恒、電荷守恒、質量守恒等)利用物質的量的關系列等式或利用質量關系列等式求解，或同時利用以上關系列方程組求解六、參考練習1完全燃燒4 mol

9、CH4，生成的H2O的物質的量是多少？【答案：8 mol H2O】2500 mL KI 溶液中通入足量的Cl2，反應后蒸發(fā)溶液，灼燒固體，最后剩余固體7.45 g試計算：(1)原溶液中KI的物質的量濃度； (2)在標準狀況下通入Cl2的體積【答案：(1)0.2 mol/L(2)1.12 L】3NaCl和NaBr的混合物16.15 g，溶于水后，通入足量的氯氣充分反應，把溶液蒸干、灼燒，得固體11.70 g求原混合物中NaCl的質量【答案：5.85 g】 4.400 mL某濃度的NaOH溶液恰好與5.8 L Cl2(標準狀況)完全反應，計算：(1)生成NaClO的物質的量(2)該溶液中NaOH的

10、物質的量濃度【答：(1) NaClO的物質的量是0.26 mol(2)NaOH的物質的量濃度是1.3 molL1】5.用8.7 g MnO2與100 g 36.5%的濃鹽酸反應，消耗鹽酸的物質的量是多少？產生Cl2在標況下的體積是多少？未參加反應的HCl的質量是多少？【答案：消耗HCl 0.4 mol，產生Cl2 2.24 L，未參加反應的HCl為21.9 g】6.將0.65 g鋅加到50 mL 1 molL1鹽酸中，計算：(1)標準狀況下，生成H2的體積(2)若反應完成后，溶液體積仍為50 mL，這時溶液中Zn2和H物質的量濃度是多少?【答：(1) 0.224L(2)n2與H的物質的量濃度分

11、別為0.2 molL1和0.6 molL1】7.根據反應：KClO36HCl=KCl3Cl23H2O，在標準狀況下，若有2.822 L Cl2生成，則被氧化的HCl是 ( )A0.21 molB0.25 molC7.67 gD9.13 g8.在反應CaH22H2O=Ca(OH)22H2中，下列敘述正確的是 ( )AH2只是氧化產物 B此反應中氧化產物和還原產物物質的量之比為11CCaH2是氫元素既被氧化又被還原 DH2O是氧化劑9根據反應：KClO36HCl=KCl3Cl23H2O，在標準狀況下，若有2.822 L Cl2 生成，則被氧化的HCl是 ( )A0.21 mol B0.25 mol

12、 C7.67 gD9.13 g10某溶液中Cl、Br、I的離子個數比為123，欲使其比變?yōu)?21，需通入氯氣的分子個數是原溶液中I個數的 （ ）A1/2 B1/3 C2/3D以上計算均不對11把50 mL 01 mol/L CaCl2溶液和50 mL 01 mol/L AgNO3 溶液混合，設混合后溶液的總體積不變，反應后溶液中Cl的物質的量濃度為_mol/L；Ca2的物質的量濃度為_mol/L12已知H2S通常為氣體，微溶于酸(H)溶液，很難電離出H；FeS易與稀鹽酸反應，反應的化學方程式為： FeS2HCl=FeCl2H2S將8.8 g FeS 固體置于200 mL 2.0 mol/L 的

13、鹽酸中，制備H2S氣體反應完全后，溶液中還剩余部分HCl，H2S的濃度為0.10 mol/L，假定溶液體積不變，試計算：(1)收集到的H2S氣體的體積(標準狀況)； (2)溶液中Fe2和H的物質的量濃度【答案：(1) 1.8 L； (2) Fe2：0.50 mol/L； H：1.0 mol/L】13取一定量的純MnO2和純KClO3混合加熱，充分反應后將剩余固體與足量的濃鹽酸混合加熱，反應完畢后，將溶液蒸干，得到固體質量與原混合物質量相等，求MnO2在原混合物中的質量分數 【答案： 46.7%】14已知黑火藥反應的方程式為：2KNO3S3C=K2SN23CO2求此反應中被10 mol KNO3

14、氧化的碳的質量是多少g？ 【答: 15 g】15向100 g 8%的NaOH溶液中通入一定量的CO2，然后將溶液在減壓低溫下蒸干(1)將所得固體可能的成分填入下表(2)如果最后得到的固體質量為137 g，則標況下通入CO2的體積是多少？【3.36 L】參考練習（帶詳細答案）1完全燃燒4 mol CH4，生成的H2O的物質的量是多少？解析：寫出化學方程式，列出有關物質的化學計量數和物質的量根據CH4與H2O物質的量之比等于化學計量數之比，列出方程式 n(H2O)=8 mol答：完全燃燒4 mol CH4 生成8 mol H2O2500 mL KI 溶液中通入足量的Cl2，反應后蒸發(fā)溶液，灼燒固體

15、，最后剩余固體745 g試計算：(1)原溶液中KI的物質的量濃度； (2)在標準狀況下通入Cl2的體積解析：(1)由反應2KICl2=2KClI2可知，n(KI)=n(KCl)=0100 mol故KI溶液的物質的量濃度 c(KI)=02 mol/L(2)同樣由方程式可知 n(Cl2)=n(KCl)=0050 mol其在標準狀況下的體積為 V(Cl2)=n(Cl2)Vm=0050 mol22.4 L/mol=1.12 L答案：(1)0.2 mol/L(2)1.12 L3NaCl和NaBr的混合物16.15 g，溶于水后，通入足量的氯氣充分反應，把溶液蒸干、灼燒，得固體11.70 g求原混合物中N

16、aCl的質量解析：據題意設原混合物中NaBr的質量為m2NaBrCl2=2NaClBr2m2103258.589m 16.15-11.7 則可得： 解得m=103 gm(NaCl)=1615 g103 g=585 g答案：585 g4.400 mL某濃度的NaOH溶液恰好與58 L Cl2(標準狀況)完全反應，計算：(1)生成NaClO的物質的量 (2)該溶液中NaOH的物質的量濃度答：(1)生成的NaClO物質的量是026 mol(2) NaOH物質的量濃度是13 molL15.用8.7 g MnO2與100 g 365%的濃鹽酸反應，消耗鹽酸的物質的量是多少？產生Cl2在標況下的體積是多少

17、？未參加反應的HCl的質量是多少？解：MnO2的摩爾質量是87 gmol1，HCl的摩爾質量是36.5 gmol1答：消耗HCl 04 mol，產生Cl2 224 L，未參加反應的HCl為219 g6.將065 g鋅加到50 mL 1 molL1鹽酸中，計算：(1)標準狀況下，生成H2的體積(2)若反應完成后，溶液體積仍為50 mL，這時溶液中Zn2和H物質的量濃度是多少?分析溶液中的Zn2來自反應生成物ZnCl2，H應是反應后剩余的HCl電離出的因此，求(n2)與(H)應先求出(nCl2)及反應后的(HCl)(n2)(nCl2)02 molL1答：(1)標準狀況下，生成H2 0224L(2)

18、反應后溶液中n2與H的物質的量濃度分別為02 molL1和06 molL17.根據反應：KClO36HCl=KCl3Cl23H2O，在標準狀況下，若有2822 L Cl2生成，則被氧化的HCl是 （ ）A021 molB025 molC767 gD913 g分析在氧化還原反應中，反應前后，同種元素的化合價改變不能交錯，故KClO3中的Cl在反應時由5價轉化為0價，生成Cl2,6 mol HCl中有5 mol被氧化共失5 mol電子轉化為0價，生成Cl2，還有1 mol HCl轉化為KCl，這樣生成3 mol Cl2，只有5 mol HCl被氧化，故被氧化的HCl與生成Cl2的關系為：5HCl-

19、3Cl25 mol 3224 Ln(HCl) 2822 Ln(HCl)=021 molm(HCl)=n(HCl)m(HCl)=021 mol365 gmol1=767 g故答案為AC8.在反應CaH22H2O=Ca(OH)22H2中，下列敘述正確的是 （ ）AH2只是氧化產物 BH2O是氧化劑CCaH2是氫元素既被氧化又被還原D此反應中氧化產物和還原產物物質的量之比為11解析本題考查氧化還原反應中氧化劑、還原劑、氧化產物和還原產物以及它們的量的關系等知識從化學反應方程式中可看出，CaH2中的H為1價，在反應中1價的H被氧化成H2，H2O中H為1價，在反應中被還原成H2，因此H2O為氧化劑，氧化

20、產物和還原產物均為H2，它們的物質的量之比為11答案：BD9根據反應：KClO36HCl=KCl3Cl23H2O，在標準狀況下，若有2822 L Cl2 生成，則被氧化的HCl是 （ ）A021 molB025 molC767 gD913 g10某溶液中Cl、Br、I的離子個數比為123，欲使其比變?yōu)?21，需通入氯氣的分子個數是原溶液中I個數的 （ ）A1/2 B1/3 C2/3D以上計算均不對解析：向Br、I共存的溶液中通入Cl2后，首先發(fā)生的反應及有關粒子數之比為:Cl2 2I=2ClI2122若把Cl、Br、I的離子個數比為123看作離子數為1、2、3，從下表中能清楚地看到本題的答案

21、答案：B11把50 mL 01 mol/L CaCl2溶液和50 mL 01 mol/L AgNO3 溶液混合，設混合后溶液的總體積不變，反應后溶液中Cl的物質的量濃度為_mol/L；Ca2的物質的量濃度為_mol/L解析：兩溶液混合后的化學反應為：ClAg=AgCl在已知條件中n(Cl)是n(Ag)的兩倍，反應后還剩余一半的Cl答案：c(Cl)為005 mol/L，c(Ca2)為005 mol/L12.已知H2S通常為氣體，微溶于酸(H)溶液，很難電離出H；FeS易與稀鹽酸反應，反應的化學方程式為： FeS2HCl=FeCl2H2S將88 g FeS 固體置于200 mL 20 mol/L

22、的鹽酸中，制備H2S氣體反應完全后，溶液中還剩余部分HCl，H2S的濃度為010 mol/L，假定溶液體積不變，試計算：(1)收集到的H2S氣體的體積(標準狀況)； (2)溶液中Fe2和H的物質的量濃度解析：(1)設生成的H2S的物質的量為xFeS2HCl=FeCl2H2S88 g 1 mol8.8 g x x= =0.10 mol溶液中溶解的H2S的物質的量為：0.10 mol/L0.20 L=0.020 mol收集到H2S在標準狀況下的體積：(0.10 mol0.020 mol)22.4 L/mol=1.8 L(2)由于FeS完全反應，故溶液Fe2的物質的量就是FeS的物質的量c(Fe2)

23、=0.20 L=0.50 mol/L由于反應后鹽酸過量，故溶解的H2S所電離出的H可以忽略，溶液中的H就是原來的H與消耗掉的H之差生成0.10 mol H2S 消耗H 0.20 mol，原鹽酸中含有H的物質的量為0.20 L2.0 mol/L=0.40 molc(H)= =1.0 mol/L答案：(1)收集到的H2S在標準狀況下的體積為1.8 L；(2)溶液中Fe2的物質的量濃度是0.50 mol/L，H的物質的量濃度是1.0 mol/L混合物中Na2CO3質量=100 g42 g5 g=53 g答案：混合物中NaHCO3質量分數為42%，Na2CO3質量分數為53%，NaCl質量分數為5%1

24、3取一定量的純MnO2和純KClO3混合加熱，充分反應后將剩余固體與足量的濃鹽酸混合加熱，反應完畢后，將溶液蒸干，得到固體質量與原混合物質量相等，求MnO2在原混合物中的質量分數解析：取KClO3與MnO2質量和為100 g，設其中MnO2的質量為x答案：MnO2的質量分數為467%14.已知黑火藥反應的方程式為：2KNO3S3C=K2SN23CO2求此反應中被10 mol KNO3氧化的碳的質量是多少g？解答：本題以化學反應方程式為依據，考查氧化還原反應的概念及有關計算分析所給化學方程式中各元素的化合價可知，該反應中的氧化劑是KNO3和S，還原劑是C根據得失電子關系，C的化合價升高4價，即1

25、 mol碳單質在反應中失去4 mol e，3 mol碳單質共失去12 mol e，而2 mol KNO3共得到10 mol e，1 mol 硫單質只得到2 mol e由反應方程式分析可知，被2 mol KNO3氧化的碳占總物質的量的，即，而反應中總共被氧化的碳的物質的量為3 mol，所以被2 mol KNO3氧化的碳的物質的量=3 mol=25 mol故被10 mol KNO3氧化的碳的物質的量為mol 解：2KNO3S3C=K2SN23CO22 mol 3mol1 mol n(C)n(C)=125 mol m(C)=n(C)m(C)=125 mol12 gmol1=15 g答:1.0 mol KNO3氧化的碳的質量是15 g15向100 g 8%的NaOH溶液中通入一定量的CO2，然后將溶液在減壓低溫下蒸干(1)將所得固體可能的成分填