高一化学必修一专题一 物质的量在化学方程式计算中的应用

考点二 物质的量在化学方程式计算中的应用

1、化学方程式计算的原理

（1）参与反应的各物质的物理量之间列比例（以 H 2＋Cl 2

2HCl 为例）

a A(g)＋

b B(g)===

c C(g)＋

d D(g)

分子个数比 a ∶ b ∶ c ∶ d

质量比 aM A ∶ bM B ∶ cM C ∶dM D

物质的量比 a ∶ b ∶ c ∶ d

体积比 a ∶ b ∶ c ∶ d

由已知条件和未知量列比例，求解。

注意：根据化学方程式计算时，列比例式不要拘泥于质量之间的正比例关系，只要注意化学计量数，并使上下（同一物质）单位相同，左右（两种物质）量相对应，都可以列出比例式，直接求解有关量。

（2）据化学方程式推导出来的差量(Δn 、Δm 、ΔV )等可以和参与反应的各物质的物理量列比例。例如：

2CO ＋ O 2 =====点燃 2CO 2 Δn

2 mol 32 g 2×22.4 L 1 mol

n (CO) m (O 2) V (CO 2) Δn

2 mol n (CO)＝32 g m (O 2)＝2×22.4 L V (CO 2)＝1 mol Δn

2．计算的一般步骤

（1）正确写出有关化学方程式(或关系式)。

（2）找出相关物质的计量数。

（3）将相关物质(已知和未知物质)的量写在对应计量数下面。

（4）列出关系式进行计算。

【例题1】某物质A 在一定条件下加热分解，产物都是气体。分解方程式为2A ∆===B+2C+2D 。完全反应后测得生成的混合气体的总体积为10L ，则生成B 的体积 ( )

A.1L

B.2L

C.3L

D.4L

【例题2】现有A ，B ，C 三种化合物，各取40g 相混合，完全反应后，得18g B ，49g C ，还有D 生成。已知D 的相对分子质量106。先将22g A 和11g B 反应，能生成D 的物质的量为 （ ）

A 1 mol

B 0.5 mol

C 0.275 mol

D 0.25 mol

【例题3】多少克锌与 0.1mol 硫酸恰好反应，在标准状况下能生成多少升氢气？

【例题4】多少克锌与500ml 0.1mol/L 硫酸恰好反应，在标准状况下能生成多少升氢气？

解： Z ｎ ＋ H 2SO 4 ====== Z ｎSO 4 ＋ H 2↑

65g 1 mol 22.4 L

m （Z ｎ） 0.5L×0.1mol/L V (H 2)

g mol L mol L g Zn m 25.31/1.05.065)(=⨯⨯=

L mol L mol L L H V 12.11/1.05.04.22)(2=⨯⨯= 答：3.25g 的锌参加反应，生成1.12L 的氢气

【课堂练习】

1、在反应X+2Y=R+2M 中，已知R 和M 的摩尔质量之比为22：9，当1.6克X 与Y 完全反应后，生成4.4克R ，则在此反应中Y 和M 的质量之比为（ ）

A ．16：9

B ．23：9

C ．32：9

D ．46：9

2、在一定温度和压强下，1体积X 2气体与3体积Y 2气体化合生成2体积气体化合物，则该化合物的化学式为（ ）

A. XY 3

B. XY

C. X 3Y

D. X 2Y 3

3、完全中和0.10mol NaOH 需要H 2SO 4的物质的量是多少？所需H 2SO 4的质量是多少？

4、课本P17第8、9题

5、有一块锌片投入CuSO 4溶液中，过一会儿取出称重，发现质量比原来减少0.1g ．试计算：

（1）参加反应的锌的物质的量；

（2）析出多少克铜；

（3）生成的硫酸锌的物质的量。

6、将0.65 g 锌加到50 mL 1 mol·L －１盐酸中，计算：

（1）标准状况下，生成H 2的体积。

（2）若反应完成后，溶液体积仍为50 mL ，这时溶液中的Zn ２＋和Ｈ＋的物质的量浓度是

多少?

［分析］溶液中的Zn ２＋来自反应生成物ZnCl 2，Ｈ＋应是反应后剩余的HCl 电离出的。

因此，求ｃ(Zn ２＋)与ｃ（H ＋）应先求出ｃ(ZnCl 2)及反应后的ｃ（HCl)。

解： Z ｎ ＋ 2HCl ====== Z ｎCl 2 ＋ H 2↑

1 mol

2 mol 1 mol 22.4 L

1mol

g 65g 65.0-⋅ 0.05×1mol·L -1 0.05L×c (ZnCl 2) V (H 2) 经分析，H Ｃｌ过量，应按不过量的Zn 的物质的量来进行计算。

反应消耗H Ｃｌ为：

n 1（HCl ）＝mol 02.0mol

1mol 01.0mol 2=⨯ 剩余HCl 为：

ｎ２（HCl ）＝0.05 L×１ ｍｏｌ·Ｌ－１－０．０２ ｍｏｌ＝０．０３ ｍｏｌ

剩余HCl 的浓度：

ｃ（HCl ）＝1L mol 6.0mol

05.0mol 03.0-⋅= ｃ（H +）＝ｃ（ＨＣｌ）＝０．6 ｍｏｌ·L －1

Ｖ（H 2）＝L 224.0mol

1mol 01.0L 4.22=⨯ ｃ（ZnCl 2）＝

1L mol 2.0L 05.0mol 1mol 01.0mol 1-⋅=⨯⨯ ｃ(Zn 2+)＝ｃ（ZnCl 2）＝０．２ mol·Ｌ-1

答：（1）标准状况下，生成H 2 0.224 Ｌ。

（2）反应后溶液中Zn ２＋与H ＋的物质的量浓度分别为0.2 mol·Ｌ－１和0.6mol·Ｌ－１。

7、400 mL 某浓度的NaOH 溶液恰好与5.8 L Cl 2(标准状况)完全反应，计算：

（1）生成ＮaClO 的物质的量。

（2）该溶液中NaOH 的物质的量浓度。

［分析］根据题中所给条件，(1)可直接根据化学方程式中各物质的计量数比等于物质的量比而求出。(2)中已知溶液体积，求浓度。解题的关键是要找出n (NaOH)，而NaOH 和Cl 2恰好反应，因此，我们可根据Cl 2的量依据(1)的原理进行求。

解： 2NaOH + Cl 2 ======= NaCl ＋ NaClO ＋ H 2O

2 mol 22.4 L 1 mol

ｃ(NaOH)×0.4Ｌ 5.8 L n (NaClO)

（1）n (NaClO)=mol 26.0L

4.22mol 2L 8.5=⨯ （2）ｃ(Na ＯＨ)=

1L mol 3.1L 4.22L 40.0mol 2L 8.5-⋅=⨯⨯ 答：（1）生成的NaClO 的物质的量是0.26 mol 。

（2）该溶液中NaOH 的物质的量浓度是1.3 mol·L －１。

8、用8.7 g MnO 2与100 g 36.5﹪的浓盐酸反应，消耗盐酸的物质的量是多少?产生Cl 2在标况下的体积是多少?未参加反应的HCl 的质量是多少?

［讲解］根据化学方程式进行计算，当两种反应物的量均为已知时，首先须判断何者过量，然后根据不过量的物质来进行计算。

解：MnO 2的摩尔质量是87 g·mol －１

HCl 的摩尔质量是36.5 g·mol －１

MnO 2 + 4HCl(浓) ====== MnCl 2 ＋ Cl 2↑＋2H 2O

1 mol 4 mol 22.4 L

mol 1.0mol g 87g 7.81=⋅- mol 1mol g 5.36%5.36g 1001

=⋅⨯- V (Cl 2) 因为：１ｍｏｌ×０.1ｍｏｌ＜４ｍｏｌ×１ｍｏｌ

所以，反应物HCl 过量，应根据MnO 2的物质的量0.1 mol 计算：

消耗HCl 为：

n １（HCl ）＝mol 4.0mol

1mol 4mol 1.0=⨯ 剩余HCl 为：

ｎ２（HCl ）＝１ｍｏｌ－0.4ｍｏｌ＝0.6ｍｏｌ

剩余HCl 的质量为：

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