物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用

本文格式為Word版，下載可任意編輯——物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用第四章鹵素

第三節(jié)物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用

黃岡中學(xué)高級教師付全安

一、教學(xué)目的

1．使學(xué)生把握物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、氣體摩爾體積應(yīng)用于化學(xué)方程式的計算方法和格式。

2．使學(xué)生加深對物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、氣體摩爾體積等概念的理解以及對化學(xué)反應(yīng)規(guī)律的認(rèn)識。

3．培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識的能力和綜合計算的能力。二、教學(xué)重點(diǎn)

物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、氣體摩爾體積在化學(xué)方程式式計算中的應(yīng)用。三、教學(xué)難點(diǎn)

有關(guān)化學(xué)方程式計算的書寫格式。四、教學(xué)過程

設(shè)問：化學(xué)方程式表示哪幾項意義？1．化學(xué)計量數(shù)

在化學(xué)反應(yīng)中各反應(yīng)物按一定微粒數(shù)比相互轉(zhuǎn)化為一定微粒數(shù)的生成物。各反應(yīng)物和各生成物微粒個數(shù)的最簡整數(shù)比稱之為各物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)計量數(shù)?；瘜W(xué)計量數(shù)既表示各物質(zhì)參與化學(xué)反應(yīng)的微粒個數(shù)，也表示宏觀可度量物質(zhì)的量之比。它比以前稱之為方程式中各物質(zhì)系數(shù)的提法更確鑿、更科學(xué)。

2．引入化學(xué)計量數(shù)的必要性

“物質(zhì)的量〞應(yīng)用于化學(xué)方程式的計算時，皆基于各反應(yīng)物、生成物“粒子數(shù)之比〞等于其物質(zhì)的量之比。

例如：2H2(g)+O2(g)點(diǎn)燃2H2O(g)

2HeO2=2H2O化學(xué)計量數(shù)之比2︰1︰2同時擴(kuò)大NA倍2NA︰NA︰2NA物質(zhì)的量之比2mol︰1mol︰2mol物質(zhì)質(zhì)量之比4g︰32g︰36g氣體體積之比2Vm︰Vm︰2Vm指出：體積關(guān)系只對氣體成立

3．有關(guān)化學(xué)方程式計算的依據(jù)

化學(xué)方程式明確地表示出化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)的微粒數(shù)之間以及質(zhì)量之間的數(shù)量關(guān)系。對于有氣體參與的反應(yīng)，其氣態(tài)物質(zhì)在同溫同壓下也有確定的體積關(guān)系，總結(jié)起來有如下規(guī)律：

（1）相互作用的物質(zhì)的微粒數(shù)之比等于方程式中各物質(zhì)化學(xué)計量數(shù)之比。

（2）相互作用的各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于方程式中各物質(zhì)化學(xué)計量數(shù)之比。（3）相互作用的氣態(tài)物質(zhì)，同溫同壓下的體積之比等于化學(xué)方程式中各氣態(tài)物質(zhì)化學(xué)計量數(shù)之比。

（4）相互作用物質(zhì)的質(zhì)量之比等于方程式中各物質(zhì)化學(xué)計量數(shù)和該物質(zhì)的相對分子質(zhì)量乘積之比。

以上四種基本關(guān)系在化學(xué)計算中會經(jīng)常用到。

1

4、計算要求

新教材教學(xué)大綱對化學(xué)計算的要求更加規(guī)范、嚴(yán)格。具體要求如下：

（1）根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計算時，已知物質(zhì)的其他物理量一般可換算成物質(zhì)的量，再根據(jù)化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)之比等于物質(zhì)的量之比，列比例求解。

（2）解題過程中注意：①各種符號的書寫要規(guī)范，大寫字母與小寫字母的意義各不一致。如“M〞表示摩爾質(zhì)量，而“m〞表示質(zhì)量；“N〞表示微粒數(shù)，而“n〞表示物質(zhì)的量。②設(shè)未知數(shù)直接用各物理量的符號表示，且要注明物質(zhì)（或粒子）的符號。如設(shè)參與反應(yīng)鹽酸溶液的體積為V[HCl(aq)]。

③各物理量及單位、物質(zhì)的名稱、公式等盡量用符號表示。如已知NaOH溶液的體積和物質(zhì)的量濃度，求NaOH溶液的質(zhì)量時就寫成：

m(NaOH)=c(NaOH)×V[NaOH(aq)]×M(NaOH)

④把已知量代入計算式中計算時都要帶單位，在計算式（包括單位）中，不能出現(xiàn)兩根分?jǐn)?shù)線。

如：

20g40g/mol應(yīng)寫成

20g40g?mol?1?0.5mol

5、計算步驟

（1）設(shè)未知數(shù)。

（2）寫出有關(guān)的化學(xué)方程式，并在有關(guān)的物質(zhì)下面注明有關(guān)的量（屬于多步反應(yīng)的計算可建立已知量和未知量之間的化學(xué)計量數(shù)的關(guān)系式）。

（3）列出比例式求解。

（4）簡要寫出答案。6、計算類型

（1）反應(yīng)物中有一種過量的計算：

在化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物之間是按化學(xué)方程式所確定的量（包括質(zhì)量、物質(zhì)的量等）進(jìn)行反應(yīng)的。假使某反應(yīng)中兩種反應(yīng)物的量都已給出，則應(yīng)先判斷兩種反應(yīng)物是否恰好完全反應(yīng)。然后選擇不足量的那種反應(yīng)物的量作為計算標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計算。

指出：當(dāng)給出反應(yīng)物的質(zhì)量一致時，比較其相對分子質(zhì)量大小，相對分子質(zhì)量小的那種反應(yīng)物過量。

將0.654gZn參與到50.0mL1.00mol·LHCl溶液中計算：（1）在標(biāo)準(zhǔn)狀況下可生成多少亳升H2。

（2）若反應(yīng)完畢后溶液體積仍為50.0mL，求溶液中ZnCl2和H＋物質(zhì)的量濃度解：由題意知HCl過量Zn＋2HCl

ZnCl2＋H2↑

－1

1mol1mol22400mL0.654g65.4g?mol?1?0.01moln(ZnCl2)V(H2)

2

V(H2)?0.01mol?22400mL1mol1mol?0.01mol1mol0.01mol0.05L?224mLn(ZnCl2)?c(ZnCl2)??0.01mol

?1?0.200mol?L試驗室將30g含MnO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的軟錳礦石與90.0mL12mol·L濃HCl共熱計算在標(biāo)準(zhǔn)狀況下可生成Cl2多少升？

解：n(MnO2)?30g?76.6?g?mol?1－1

?0.26mol

n(HCl)=0.09L×12mol·L=1.08molMnO2＋4HCl(濃)

MnCl2＋Cl2↑＋2H2O

－1

1mol4mol22.4L0.26mol1.04molV(H2)

)V(C2l?22.4?L0.26mol?5.8L1mol（2）兩量差列比例解計算題

甲、乙兩燒杯中分別盛有1L等物質(zhì)的量濃度的Cu(NO3)2和AgNO3溶液，現(xiàn)往其中參與等質(zhì)量的鋅片，待反應(yīng)完畢后，測得甲燒杯中固體質(zhì)量減輕0.18g，求原甲燒杯中Cu(NO3)2溶液物質(zhì)的量濃度和乙燒杯中固體質(zhì)量變化是多少克？（原子量Ag：108Zn：65.4Cu：63.6）

此題可利用兩量差列比例求解

Cu(NO3)2?ZnZn(NO3)2?Cu△m

1mol65.463.665.4－63.6=1.80.1mol1.8g

c[Cu(NO3)2]?0.1mol1L?0.10mol?L?1

2AgNO3＋ZnZn(NO3)2＋2Ag△m

2mol65.42×1082×108－65.4=150.60.1mol△x2︰0.1=150.6△x=7.53g

答：甲燒杯原Cu(NO3)2溶液濃度為0.10mol·L－1，乙燒杯中固體質(zhì)量變化為7.56g.將5.29gNaCl和NaBr的混合物溶于水后通入足量的Cl2使之充分反應(yīng)，再將反應(yīng)后溶液加熱蒸干、灼燒，得到殘渣質(zhì)量4.40g。計算原混合物中NaCl、NaBr的質(zhì)量。

由于NaCl不參與反應(yīng)，故引起固體物質(zhì)質(zhì)量減少的原因是NaBr轉(zhuǎn)化為NaCl設(shè)原混合物中NaBr的質(zhì)量為m(NaBr)2NaBr＋Cl2

2NaCl＋Br2△m

2×103g2×58.5g89g

3

m(NaBr)(5.29－4.40)g

2?103gm(NaBr)?89g(5.29?4.40)g

解得：m(NaBr)=2.06g.

原混合物中NaCl的質(zhì)量為：5.29－2.06g=3.32g.

當(dāng)某一反應(yīng)有氣體參與或有氣體生成，且同一條件下反應(yīng)方程式前后氣體物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)不相等時，反應(yīng)前后的總體積存在差量；當(dāng)反應(yīng)物或生成物部分為固體、部分為氣