物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用-精講版課件

【例1】10gMg、Al合金與足量100mLNaOH溶液反應(yīng)，產(chǎn)生H2的體積為6.72L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，求：（1）合金中Al的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；（2）生成物NaAlO2的物質(zhì)的量濃度（假設(shè)溶液體積不變）?！咀灾鹘獯稹縩(H2)=2Al～2NaAlO2～3H2223n(Al)n(NaAlO2)0.3mol（1）n(Al)=m(Al)=0.2mol×27g·mol-1=5.4g鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=（2）n(NaAlO2)=c(NaAlO2)=答案：（1）54%（2）2mol/L【例2】用足量H2還原80g氧化銅粉末，反應(yīng)一段時間后，測得固體質(zhì)量減少8g，此時消耗H222.4L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），求生成Cu的質(zhì)量。【規(guī)范解答】根據(jù)H2與CuO的反應(yīng)，可得如下關(guān)系：H2+CuOCu+H2OΔm806416m(Cu)8g所以m(Cu)=答案：32g△====【變式訓(xùn)練】在含有15.0gNaI的溶液中，通入一定量的Cl2后，將溶液蒸干得固體的質(zhì)量為9.51g，則參加反應(yīng)的NaI的質(zhì)量為（已知反應(yīng)Cl2+2NaI====2NaCl+I2，且碘易升華）（）A.9gB.7.5gC.6gD.3.51g【解析】選A。設(shè)參加反應(yīng)的NaI質(zhì)量為m，蒸干時I2升華，則：2NaI+Cl2====2NaCl+I2Δm（減少）2×150g2×58.5g183gm（15.0-9.51）g=5.49g1.（多選）下列說法正確的是（）A.化學(xué)反應(yīng)中，參加反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量之和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量之和B.化學(xué)反應(yīng)中，參加反應(yīng)的各物質(zhì)物質(zhì)的量之和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)物質(zhì)的量之和C.各反應(yīng)物與各生成物之間物質(zhì)的量之比等于它們的質(zhì)量之比D.各反應(yīng)物與各生成物之間物質(zhì)的量之比等于它們的化學(xué)計量數(shù)之比【解析】選A、D。化學(xué)反應(yīng)符合質(zhì)量守恒定律，但是物質(zhì)的量不守恒；各反應(yīng)物與各生成物的物質(zhì)的量與質(zhì)量不成比例；各反應(yīng)物與各生成物之間物質(zhì)的量之比等于它們的化學(xué)計量數(shù)之比，也等于分子個數(shù)之比。2.在500mLNaOH溶液中加入足量鋁粉，反應(yīng)完全后共收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體33.6L，該NaOH溶液的濃度為（）A.1mol/LB.2mol/LC.1.5mol/LD.3mol/L【解析】選B。設(shè)物質(zhì)的量濃度為c，則2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑2mol67.2L0.5L·c33.6L

解得c=2mol/L3.（2010·玉溪高一檢測）等量的鐵分別與足量的鹽酸、水蒸氣在一定的條件下充分反應(yīng),則在相同的條件下,產(chǎn)生氫氣的體積比是()A.1∶1B.3∶4C.2∶3D.4∶3【解析】選B。根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式知：Fe+2HCl====FeCl2+H2↑3Fe+4H2O(g)====Fe3O4+4H21molFe與鹽酸反應(yīng)生成1molH2,與水反應(yīng)生成H2,故相同條件下,產(chǎn)生H2的體積比是3∶4。高溫4.若18g某金屬與足量HCl充分反應(yīng)，放出22.4L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）H2，則該金屬是（）A.AlB.MgC.FeD.Zn【解析】選A。本題可用電子守恒求解，生成22.4L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）H2，即1molH2時，轉(zhuǎn)移電子2mol，說明與鹽酸反應(yīng)時18g金屬失去2mol電子，以上四種金屬失去2mol電子所需的質(zhì)量分別為Al18g，Mg24g，F(xiàn)e56g，Zn65g，所以選A。5.（2010·平頂山高一檢測）把1.1g鐵、鋁混合物溶于200mL5mol·L-1鹽酸中，反應(yīng)后鹽酸的濃度變?yōu)?.6mol·L-1（溶液體積變化忽略不計）。求：（1）反應(yīng)中消耗HCl的物質(zhì)的量。（2）該混合物中鋁、鐵的物質(zhì)的量?！窘馕觥浚?）消耗HCl的物質(zhì)的量：0.2L×5mol·L-1-0.2L×4.6mol·L-1=0.08mol（2）設(shè)Al、Fe的物質(zhì)的量分別為x、y。2Al+6HCl====2AlCl3+3H2↑2mol6molx3xFe+2HCl====FeCl2+H2↑1mol2moly2y27g·mol-1×x+56g·mol-1×y=1.1g3x+2y=0.08mol得x=0.02mol,y=0.01mol。答案：（1）0.08mol（2）0.02mol;0.01molA組（30分鐘50分）一、選擇題（本題包括4小題，每小題6分，共24分）1.把鋅片投入到下列溶液中，Zn片溶解且質(zhì)量減小，沒有氣體產(chǎn)生，此溶液可以是（）A.稀H2SO4B.Na2SO4溶液C.CuSO4溶液D.AgNO3溶液【解析】選C。Zn與稀H2SO4反應(yīng)，生成ZnSO4和H2；Zn與Na2SO4溶液不反應(yīng)；Zn與CuSO4發(fā)生置換反應(yīng)生成的Cu附著在Zn片上，且生成Cu的質(zhì)量小于反應(yīng)消耗的Zn的質(zhì)量，所以Zn片總質(zhì)量減?。籞n與AgNO3溶液發(fā)生置換反應(yīng)每消耗65gZn會有216gAg生成，附著在Zn片上，故鋅片質(zhì)量增大，不符合題意。2.0.56gCaO正好與20mL鹽酸完全反應(yīng)，這種鹽酸的物質(zhì)的量濃度是（）A.0.10mol/LB.0.20mol/LC.0.50mol/LD.1.00mol/L【解析】選D。n（CaO）＝由方程式CaO+2HCl====CaCl2+H2O可知：n（HCl）＝2n（CaO）＝2×0.01mol＝0.02mol，c（HCl）＝3.將等體積的HnRO3和Hn+1RO4兩種酸溶液與定量的NaOH中和都生成正鹽，則這兩種酸的物質(zhì)的量濃度比是（）A.n∶（n+1）B.1∶1C.1∶（n+1）D.（n+1）∶n【解析】選D。酸堿中和的本質(zhì)是：H++OH-====H2O，由此可以得到如下關(guān)系式：HnRO3～nNaOH、Hn+1RO4～（n+1）NaOH，因為NaOH的量一定，將上述關(guān)系式變形得：HnRO3～NaOH、Hn+1RO4～NaOH，所以兩種酸的物質(zhì)的量濃度比是∶=（n+1）∶n。4.把23g鈉投入到m1g足量的水中得到ag溶液，把24g鎂投入到m2g足量的鹽酸中得到bg溶液，若m1=m2，則a,b的關(guān)系是（）A.a＞bB.a＜bC.a=bD.無法確定【解析】選C。由于m1=m2，所以只需比較反應(yīng)后溶液增加的質(zhì)量即可。用差量法可知，23g鈉投入水中放出1g氫氣，溶液增重22g，24g鎂投入鹽酸中放出2g氫氣，溶液增重22g，所以反應(yīng)后a=b。二、非選擇題（本題包括2小題，共26分）5.（10分）（2010·貴港高一檢測）A、B兩種金屬元素的相對原子質(zhì)量之比是8∶9。將兩種金屬單質(zhì)按物質(zhì)的量之比為3∶2組成1.26g混合物。將此混合物與足量稀硫酸溶液反應(yīng)，放出1.344L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氫氣。若這兩種金屬單質(zhì)在反應(yīng)中生成氫氣的體積相等，則A的摩爾質(zhì)量是__________，B的摩爾質(zhì)量是___________。【解析】設(shè)A、B的相對原子質(zhì)量分別為8a、9a，又因為A、B按物質(zhì)的量之比為3∶2反應(yīng)時，產(chǎn)生的H2的體積相等，因此A為+2價金屬，B為+3價金屬，又因為二者產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量均為所以有：8a×0.03+9a×0.03×=1.26解得：a=3，所以A的摩爾質(zhì)量為24g·mol-1，B的摩爾質(zhì)量為27g·mol-1。答案：24g·mol-127g·mol-16.（16分）（2010·金華十校聯(lián)考）將表面已被氧化為Na2O的金屬鈉10.8g投入89.4g水中溶解，共收集到2.24L。氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），所得溶液密度為1.2g/mL。求：（1）氧化鈉的質(zhì)量是多少？（2）所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？（3）所得溶液的物質(zhì)的量濃度是多少？【解析】（1）n（H2）=2Na+2H2O

====2NaOH+H2↑46g80g1molm（Na）m（NaOH）0.1molm（Na）=4.6gm（NaOH）=8.0gm（Na2O）=10.8g-4.6g=6.2g（2）Na2O+H2O====2NaOH62g80g6.2gm(NaOH)m（NaOH）=8.0gw(NaOH)=（3）c(NaOH)=答案：(1)6.2g(2)16%(3)4.8mol/LB組1.將28g鐵粉放入100mL0.1mol/L的CuSO4溶液中，充分反應(yīng)后析出的銅的質(zhì)量為（）A.32gB.6.4gC.0.64gD.3.2g【解析】選C。n(Fe)＝n(CuSO4)＝0.100L×0.1mol/L＝0.01mol，由CuSO4+Fe====FeSO4+Cu，可知Fe過量，所以應(yīng)該按照CuSO4的量進(jìn)行計算。n（Cu）＝n（CuSO4）＝0.01mol，m（Cu）＝0.01mol×64g/mol＝0.64g。2.（2010·南通高一檢測）將5克鈉鋁合金投入到200mL的水中，固體完全溶解，產(chǎn)生4.48L標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體，溶液中只有一種溶質(zhì)?；卮鹣铝袉栴}。（1）處理計算問題，通常可以用圖示分析的方法。寫出化學(xué)式：A________，B_________，C________。經(jīng)過分析得出鈉鋁合金中兩金屬的物質(zhì)的量之比為____________；你得出該結(jié)論的依據(jù)是______________________________________________________________________。（2）計算所得溶液的物質(zhì)的量濃度。（假設(shè)溶液體積變化忽略不計）【解析】據(jù)題意可知該流程為：因反應(yīng)后溶液中只有一種溶質(zhì)，說明Na與H2O反應(yīng)生成的NaOH恰好與Al發(fā)生反應(yīng)，該過程中反應(yīng)為：2Na+2H2O=====2NaOH+H2↑,2Al+2NaOH+2H2O=====2NaAlO2+3H2↑,則設(shè)n（Na）=n（Al）=x，所以x=0.1mol，則所得NaAlO2的物質(zhì)的量濃度為=0.5mol/L。答案：（1）H2NaOHNaAlO21∶1溶液中只有NaAlO2一種溶質(zhì)，且NaAlO2中Na與Al原子個數(shù)比為1∶1（2）0.5mol/L在標(biāo)準(zhǔn)狀況下進(jìn)行甲、乙、丙三組實驗。三組實驗各取30mL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：(1)甲、乙兩組實驗中，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，題中可作計算依據(jù)的數(shù)據(jù)是_____________，求得鹽酸的物質(zhì)的量濃度為__________。（3）求合金中Mg、Al的物質(zhì)的量之比，題中可作計算依據(jù)的數(shù)據(jù)是_____________，求得Mg、Al的物質(zhì)的量之比為__________。【解析】（1）因甲、乙生成H2的體積不等，則產(chǎn)生H2體積小的，說明還有酸未反應(yīng)，因此甲中鹽酸過量，混合物反應(yīng)完全；若乙中鹽酸過量，則可產(chǎn)生H2：

×385mL≈423mL，而實際為336mL，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～H221（3）在甲中，混合物完全反應(yīng)，鹽酸有剩余，則可根據(jù)混合物質(zhì)量255mg，生成氣體280mL計算。根據(jù)Mg～H2,Al～H2得：

n(Mg)×24g·mol-1+n(Al)×27g·mol-1=255×10-3gn(Mg)+n(Al)=求得：n(Mg)=0.005mol,n(Al)=0.005mol,n(Mg)∶n(Al)=1∶1。答案：（1）乙理由見解析（2）336mL1mol·L-1（3）255mg和280mL1∶11.mg某金屬M溶于鹽酸中，放出的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為nL，并生成氯化物MCl2，則金屬M的相對原子質(zhì)量是（）A.n/mB.2m/nC.m/22.4nD.22.4m/n【解析】選D。設(shè)金屬M的相對原子質(zhì)量為xM+2HCl

====MCl2+H2↑1mol22.4LnL2.天平的托盤上分別放有兩個盛有100mL1mol/L鹽酸的等質(zhì)量的燒杯，此時天平保持平衡，然后在左盤燒杯內(nèi)投入10g鈉，右盤燒杯內(nèi)投入10g鋅，充分反應(yīng)后，最終天平的狀態(tài)是（）A.左盤高B.右盤高C.仍保持平衡D.不能確定【解析】選A。鹽酸的物質(zhì)的量為1mol/L×0.1L=0.1mol，金屬鈉為，金屬鋅為≈0.154mol，由鈉、鋅分別與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式可知，鹽酸不足，鈉、鋅兩種金屬均已過量，兩種金屬與酸反應(yīng)放出的H2相等，但過量的鈉可繼續(xù)與水反應(yīng)放出氫氣，這樣左盤內(nèi)逸出氫氣的量比右盤的多，即左盤最終質(zhì)量減少得多。3.在反應(yīng)X+2Y====R+2M中，已知R和M的摩爾質(zhì)量之比為22∶9，當(dāng)1.6gX與Y完全反應(yīng)后，生成4.4gR，則在此反應(yīng)中Y和M的質(zhì)量之比為（）A.16∶9B.23∶9C.32∶9D.46∶9【解析】選A。得m(M)=3.6g根據(jù)質(zhì)量守恒定律m（Y）=m(R)+m(M)-m(X)=4.4g+3.6g-1.6g=6.4g故m(Y)∶m(M)=6.4g∶3.6g=16∶9。4.已知含碳高于0.6%的為高碳鋼，低于0.3%的為低碳鋼，介于0.3%～0.6%的為中碳鋼?，F(xiàn)將10g鐵碳合金放入氧氣中高溫灼燒，反應(yīng)后的氣體通入過量石灰水中得到沉淀1.4g。則此鐵碳合金是（）A.生鐵B.高碳鋼C.中碳鋼D.低碳鋼【解析】選B。鐵碳合金灼燒時，鐵生成鐵的氧化物，碳生成二氧化碳。利用守恒法可得n（C）=（CaCO3）。沉淀CaCO3為1.4g，物質(zhì)的量為1.4×10-2mol，故合金中的碳也為1.4×10-2mol，則碳的百分含量w(C)=

故為高碳鋼。5.用如圖裝置進(jìn)行鐵粉在高溫下與水蒸氣反應(yīng)的實驗，并用簡單的方法收集、檢驗生成的氫氣。請回答下列問題：（1）寫出鐵在高溫下與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________________________。（2）干燥管C內(nèi)盛放的藥品是______________。干燥管的_________（填“m”或“n”）端與導(dǎo)管口g相連接。（3）若收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的H2為22.4L，則參加反應(yīng)的鐵粉的質(zhì)量為______g。（4）當(dāng)固體質(zhì)量增加32g時，生成H2的質(zhì)量為_____g?！窘馕觥緼裝置中加熱燒瓶中的水產(chǎn)生水蒸氣，到B中與鐵粉反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，由于水蒸氣沒有完全反應(yīng)，收集點燃?xì)錃馇靶枰稍飫└稍铮藭r需要選取固體干燥劑，氫氣的檢驗不能直接在導(dǎo)氣管口點燃，以免引起爆炸。（3）根據(jù)反應(yīng)方程式可推出關(guān)系式設(shè)參加反應(yīng)的鐵粉的質(zhì)量為x，3Fe～4H2168g89.6Lx22.4L則（4）設(shè)生成氫氣的質(zhì)量為y，根據(jù)關(guān)系式可得：3FeFe3O44H2Δm168g232g8g64gy32g則答案：（1）3Fe+4H2O（g）====Fe3O4+4H2（2）無水CaCl2（或P2O5或堿石灰）m（3）42（4）4高溫6.（10分）金屬錫（Sn）的純度可以通過下述方法分析：將試樣溶于鹽酸，反應(yīng)方程式為：①Sn+2HCl====SnCl2+H2↑，再加入過量的FeCl3溶液，發(fā)生如下反應(yīng)：②SnCl2+2FeCl3====SnCl4+2FeCl2

，最后用已知濃度的K2Cr2O7溶液滴定生成的Fe2+，反應(yīng)的方程式為：③6FeCl2+K2Cr2O7+14HCl====6FeCl3+2KCl+2CrCl3+7H2O。（1）上述氧化還原反應(yīng)中，HCl作氧化劑的是_______（填“①”或“③”）。（2）現(xiàn)有金屬錫試樣0.613g，經(jīng)過上述反應(yīng)后，共用去0.100mol/L的K2Cr2O7溶液16.0mL，求試樣中金屬錫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（假設(shè)雜質(zhì)不參加反應(yīng)）?！窘馕觥浚?