1.3.4 物质的量在化学反应中的应用

【预习自测】
1.1.2 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+2A====2AClx
x
2
1.2 mol
0.8 mol
x＝1.2 mol 2 3。 0.8 mol
2.对于反应2H2+O2 2H2O,在标准状况下,6.72 L的H2 与足量氧气反应。参加反应的O2的分子数是 ( ) A.6.02×1023 B.9.03×1022
化学反应
质量、物 质的量、
体积
65 g
Zn+2HCl====ZnCl2+H2↑ 2 mol 1 mol 22.4 L
质量或 气体体积
0.65 g
_0_._7_3_g
1.36 g
0.224 L
物质 的量
0.01 mol 0.02 mol _0_._0_1_mol _0_._0_1_mol
化学反应
物质的 量(扩大 100倍
[a×M(A)]g bmol (c×22.4)L dmol
m(A)
n(B) V(C)
n(D)
则比例关系:［a M（A）］g＝ b mol ＝（c 22.4）L＝ d mol
m（A） n（B） V（C） n（D）
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。 a.原子守恒:CaCO3～Ca～C～3O。 b.电荷守恒:Na2SO4溶液中2Na+～S , 以上守恒均可建立比例关系进行换算。
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:
M NA
NA c
M 22.4 L·mol-1 22.4 L·mol-1
c
2.计算公式:n= m N V(气体) =c·V(溶液)。
M NA
Vm
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:
=1
mol·L-1。
【延伸探究】(1)上题中消耗Fe的物质的量为________。
提示:0.1 mol。由Fe+H2SO4====FeSO4+H2↑
1 mol
22.4 L
n(Fe)
2.24 L
则
n(Fn1em)F=oel0.122.22m.44oLLl。
(2)上题中生成FeSO4的质量是________。 提示:15.2 g。生成0.1 mol FeSO4,其质量为15.2 g。
【易错提醒】(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
【典题通关】
【典例】将足量的铁屑放入100 mL稀硫酸中充分反应
2.过量计算: (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,再与化学方程式 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的量不足,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。
C.标准状况下,28 g N2和CO所组成的混合气体,其体积 为22.4 L
D.足量铁粉与1 mol Cl2在加热条件下充分反应,转移的 电子数为3NA
【解题指南】解答本题需注意以下两点: (1)熟练掌握以物质的量为中心的计算及相关公式。 (2)Cl2与变价金属反应生成高价态金属氯化物。
【解析】选D。1个Na2O2中含2个Na+和1个
1 mol 2 mol ，解得a=0.1。
0.05amol 0.01 mol
故BaCl2溶液中c(Cl-)=0.2 mol·L-1。
知识点二、物质的量应用于化学方程式的计算及过量 计算
【核心突破】 1.物质的量应用于化学方程式的计算: (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)
后)
微粒数
化学 计量数
Zn+2HCl====ZnCl2+H2↑ 1 mol 2 mol 1 mol 1 mol
NA
2NA
NA
NA
1
2
1
1
2.相关结论: (1)化学方程式中的各物质的化学计量数之比等于 _微__粒__数__之比等于_物__质__的__量__之比。 (2)物质的量应用于化学方程式计算时,上下单位 必须_一__致__,左右单位可以_不__一__致__。
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.体积均为100 mL、浓度均为2 mol·L-1的盐酸和 硫酸溶液,分别加入质量相等的镁块充分反应,所生 成的气体在相同条件下体积比为2∶3,则镁块的质量 为( ) A.2.4 g B.3.6 g C.4.8 g D.6.0 g
2.考查物质的组成: (1)特殊物质中所含微粒(分子、原子、电子、质子、 中子等)的数目: 如Ne、D2O、18O2、H37Cl、—OH等。 (2)最简式相同的物质中的微粒数目: 如NO2和N2O4等,它们的质量相同时所含原子总数相同。
3.考查电子转移数目: 电子转移数目分析,如Na转化成Na+,Ca转化成Ca2+,Cl2 与Fe反应等,分析该类题目时还要注意反应产物的价态 以及过量计算问题。
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)
Fe + 2HCl====FeCl2 + H2↑
1 mol
22.4 L
0.2 mol
1 mol 0.2 mol

22.4 L
VH2
V(H2) 则V(H2)=4.48 L。
2.用20 g大理石与含0.5 mol HCl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 世纪金榜导学号17854024( )
C.常温常压下,铁与盐酸发生置换反应,生成22.4 L氢 气,则参加反应的铁原子的个数为NA D.标准状况下,22.4 L He所含核外电子数为4NA
【解析】选B。标准状况下,水不是气体,相同体积的氢 气与水的物质的量不同,分子数不同;标准状况下, 22.4 L的任何气体所含分子数都是NA;常温常压下 22.4 L氢气的物质的量不是1 mol;标准状况下,22.4 L He的物质的量是1 mol,核外电子数为2NA。
C.9.03×1023 D.1.204×1024
【解析】选B。6.72 L H2的物质的量为0.3 mol
2H2 + O2
2H2O
2
1
0.3 mol n(O2) n(O2)=0.15 mol 0.15 mol O2的分子个数N(O2)=0.15 mol×NA= 0.15 mol×6.02×1023mol-1=9.03×1022。
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
15.6 g 78 g mol1
=0.2 mol,
2Na2O2 + 2CO2====2Na2CO3 + O2
O
2 2
,则1
mol
Na2O2固体中含有离子总数为3NA,A正确;3.2 g CH4的
物质的量为0.2 mol,而1个CH4中含10个电子,则
0.2 mol CH4中含2NA个电子,B正确;由于N2和CO的摩尔
质量均为28 g·mol-1,则28 g N2与CO的混合气体物质
的量为1 mol,其体积在标准状况下为22.4 L,C正确;
足量铁粉与Cl2反应时,Cl2完全反应,1 mol Cl2参与反 应转移2NA个电子,D不正确。
【过关训练】 1.NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的 是( ) A.标准状况下,相同体积的氢气与水所含的分子数目相 同 B.标准状况下,22.4 L以任意比混合的氢气、二氧化碳 的混合气体所含的分子数为NA
由Mg+2HCl====MgCl2+H2↑知Mg与盐酸反应生成的
n(H2)=
1 n(HCl)=0.1
2
mol,则H2SO4与Mg反应生成的
n(H2)=0.15 mol,由Mg+H2SO4====MgSO4+H2↑
知n(Mg)=n(H2)=0.15 mol,m(Mg)=24 g·mol-1×
0.15 mol=3.6 g。
【易错提醒】(1)不要忽视“22.4 L·mol-1”的适用条 件——标准状况和气体。 (2)不要直接利用溶液的浓度代替指定物质的物质的量 进行计算。
【典题通关】 【典例】(2017·青岛高一检测)用NA表示阿伏加德罗常 数的值,下列叙述不正确的是 ( ) A.1 mol Na2O2固体中含有离子总数为3NA B.常温常压下,3.2 g CH4中含有电子数为2NA
【解析】选B。加入等质量的镁块,产生的氢气体积不 相等,说明镁块在两种酸中反应掉的质量不相等。盐酸 中H+与硫酸中H+的物质的量之比为1∶2,若两种酸都无 剩余,则生成气体体积比应为1∶2,已知生成气体体积 比为2∶3,所以含H+多的H2SO4未反应完,含H+少的盐酸全 部反应无剩余,即与盐酸反应的Mg块剩余,
知识点一、与阿伏加德罗常数(NA)有关的计算与判断 【核心突破】 1.考查“温度、压强”的影响: (1)在标准状况下非气态物质: 如H2O、SO3、CHCl3、CCl4、苯、乙醇等,体积为22.4 L 时,其分子数不等于NA。
(2)物质的质量、摩尔质量、微粒个数不受温度、压强 的影响。 (3)在常温常压下,22.4 L气体的分子数小于NA。
【解析】选C。n(H2)=
2.24 L 22.4 L mol1
=0.1
mol
由Fe+H2SO4====FeSO4+H2↑
1 mol
1 mol
n(H2SO4) 0.1 mol
则 1 mol 1 mol
n(Hn2（SOH4)2S=O04.）1
0.1 mol
mol
c(H2SO4)=
0.1 mol 0.1 L
后,生成标准状况下2.24 L H2。则稀硫酸的物质的量浓 度为 世纪金榜导学号17854023( )
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稀 硫酸的物质的量,最后根据稀硫酸的物质的量和溶液体 积计算出稀硫酸的物质的量浓度。
Байду номын сангаас
【过关训练】 1.(2017·泰安高一检测)11.2 g Fe与500 mL 2 mol·L-1的盐酸反应,生成标准状况下H2的体积 为( ) A.11.2 L B.2.24 L C.4.48 L D.3.36 L
【解析】选C。由于Fe与盐酸反应的化学方程式为 Fe+2HCl====FeCl2+H2↑,则11.2 g Fe的物质的量为0.2 mol,500 mL 2 mol·L-1盐酸的物质的量为1 mol,由于 Fe与HCl反应时二者物质的量之比为1∶2,故HCl过量。 以Fe的量计算产生H2的体积,则
2.(2017·襄阳高一检测)50 mL BaCl2溶液和20 mL 0.5 mol·L-1的AgNO3溶液混合后,恰好完全反应,则BaCl2溶液 中Cl-的物质的量浓度是 ( )
A.0.1 mol·L-1
B.0.2 mol·L-1
C.0.8 mol·L-1
D.1 mol·L-1
【解析】选B。设c(BaCl2)=amol·L-1,则 n(BaCl2)=0.05amol, n(AgNO3)=0.01 mol。 BaCl2+2AgNO3====Ba(NO3)2+2AgCl↓