2022-2023学年新教材高中化学 第三章 铁 金属材料 第二节 金属材料 第2课时 物质的量在化学方程式计算中的应用学生用书 新人教版必修第一册.docx

1、第2课时物质的量在化学方程式计算中的应用核心微网络素养新要求1.知道物质发生化学变化过程中各种物理量之间的关系，并根据关系进行相关计算。2能运用物质的量及相关物理量根据化学方程式进行计算。学业基础自学思记尝试1物质的量与其他物理量之间的关系2化学方程式中的定量关系(1)化学计量数之比等于相应物质的物质的量之比。(2)化学计量数之比等于同温同压下相应气体的体积之比。3物质的量应用于化学方程式计算步骤4物质的量应用于化学方程式计算类型(1)基本计算已知一种反应物(或生成物)的量求解其他物质的有关量，此时按照化学方程式中量的关系，列出已知物质和待求物质的比例式进行计算便可。(2)混合物反应的计算设混

2、合物中各物质的物质的量为x、y，按照化学方程式中量的关系并以x、y表示，列出方程组解答。特别提醒物质的量应用于化学方程式计算时的注意事项(1)书写格式规范化：在根据化学方程式计算的过程中，各物理量、物质名称、公式等尽量用符号表示，且数据的运算要公式化并带单位。(2)单位运用对应化：根据化学方程式计算时，如果题目所给的两个量单位不一致，要注意两个量的单位要“上下一致，左右相当”，且单位要注明。(3)如果两种反应物的量都是已知的，求解某种产物的量时，必须先判断哪种物质过量，然后根据不足量的物质进行计算。即学即练1将少量金属钠加入100.0g水中，充分反应后溶液的质量为102.2g，则加入金属钠的物

3、质的量为_mol，生成氢气在标准状况下的体积为_L。2已知实验室在加热条件下制取Cl2的化学方程式为MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O，将8.7gMnO2与足量浓盐酸混合加热，反应生成氯气的体积(标准状况)是_；被氧化的HCl的质量是_。3向500mLNaOH溶液中投入10.8gAl，两者恰好完全反应，计算：(1)Al的物质的量；(2)参加反应的NaOH的物质的量和NaOH溶液中溶质的物质的量浓度；(3)生成的H2在标准状况下的体积。410.8g铝可与100mL某浓度的稀硫酸恰好反应完全，将生成的气体与VL(标准状况)O2混合点燃，反应结束时剩余2L氧气。(1)求该稀硫酸的物质的量

4、浓度、生成气体的体积(标准状况)。(2)求V的值。核心素养合作探究分享目标物质的量在化学方程式计算中的应用例标准状况下，3.25g锌与足量的盐酸反应生成xL氢气，下列比例式正确的是()AZn2HCl=ZnCl2H21mol1mol325gxLBZn2HCl=ZnCl2H265g22.4L325gxLCZn2HCl=ZnCl2H21mol2g005molxLDZn2HCl=ZnCl2H265g2g325gxL提升10gMg、Al合金与足量100mLNaOH溶液反应产生H2的体积为6.72L(标准状况下)，求：(1)合金中Al的质量分数；(2)生成物NaAlO2的物质的量浓度(假设溶液体积不变)。

5、状元随笔注意：(1)化学方程式所表示的是纯净物质之间量的关系。(2)单位问题：上下一致，左右相当。即“纵向一定同，横向可不同”。关键能力根据化学方程式计算的注意事项(1)化学方程式书写必须正确。(2)化学方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质的物质的量之比，而非质量之比。化学反应前后质量守恒，但物质的量不一定守恒。(3)单位运用对应化：根据化学方程式计算时，已知物理量和被求物理量的单位只要满足“上下一致，左右相当”即可进行求算，如Na与水反应时，46gNa与22.4LH2(标准状况)是相当的，从而可求出一定质量的Na与水反应产生H2(标准状况)的体积。(4)化学方程式所表示的是纯净物之间的量

6、的关系，因此不纯物质必须换算成纯物质再进行计算。(5)任何一种反应物，只有实际参加反应的物质才能根据化学方程式计算，过量部分不参与计算。学考评价夯实测控演练1物质在发生化学反应时 ()A它们的质量一定相等B它们的物质的量一定相等C它们的质量之比等于方程式中化学计量数之比D它们的物质的量之比等于方程式中化学计量数之比2一块表面被氧化的钠的质量是10.8g，投入水中，完全反应得到标准状况下的氢气0.2g，则原钠块中被氧化的钠的质量是 ()A4.6gB6.2gC7.8gD9.2g3向Fe2O3和铁屑的混合物中加入足量的稀硫酸至固体完全溶解，所得溶液中不含Fe3，而产生的Fe2和H2的物质的量之比为4

7、1，则原混合物中Fe2O3和Fe的物质的量之比为 ()A11B21C12D134两种金属粉末的混合物16g，与足量稀硫酸反应后生成1g氢气，则这种混合物可能是()A.Mg，AlBFe，ZnCCu，ZnDFe，Al5将28g铁粉放入100mL0.1molL1的CuSO4溶液中，充分反应后析出的铜的质量为()A32gB6.4gC0.64gD3.2g62022珠海高一检测如图是某学校实验室从化学试剂商店买回来的氢氧化钠试剂标签上的部分内容。某同学从该试剂瓶中取出24.0g固体，配成1L溶液，请计算：(1)所得氢氧化钠溶液的物质的量浓度为_molL1。(2)从所得氢氧化钠溶液中取出200mL于一烧杯中

8、，投入足量的金属铝，完全反应后，产生的气体在标准状况下的体积为_L。第2课时物质的量在化学方程式计算中的应用学业基础即学即练1解析：由题意可知反应前后液体质量差m102.2 g100.0 g2.2 g，依题意可设钠的物质的量为x，生成氢气的物质的量为y。2Na2H2O=2NaOHH2m2 mol 1 mol 44 gxy2.2 g2 molx44 g2.2 g，解题x0.1 mol；1 moly44 g2.2 g，解得y0.05 mol。故标准状况下生成氢气的体积V(H2)0.05 mol22.4 Lmol11.12 L。答案：0.11.122解析：浓盐酸足量，产生Cl2的体积和被氧化的HCl

9、的质量都是由8.7 g MnO2决定的。根据反应MnO24HCl(浓) MnCl2Cl22H2O中氯元素化合价的变化可知，4 mol HCl中只有2 mol HCl被氧化为Cl2；8.7 g MnO2的物质的量8.7 g87 gmol10.1 mol，设反应生成Cl2的体积为V，被氧化的HCl的质量为x，则有：MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O2HCl(被氧化)1 mol 22.4 L 236.5 g01 mol Vx列比例式：1 mol0.1 mol22.4 LV，1 mol0.1 mol236.5 gx解得：V2.24 L，x7.3 g。反应生成的Cl2在标准状况下的体积为2.

10、24 L，被氧化的HCl的质量为7.3 g。答案：2.24 L7.3 g3解析：(1)Al的摩尔质量是27 gmol1，n(Al)10.8 g27 gmol10.4 mol。(2)2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H22 20.4 moln(NaOH)20.4 mol2nNaOH，n(NaOH)0.4 mol，c(NaOH)0.4 mol0.5 L0.8 molL1。(3)2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H22 mol322.4 L0.4 molV(H2)V(H2)0.4 mol322.4 L2 mol13.44 L。答案：(1)0.4 mol(2)0.4 mol0.8 mo

11、lL1(3)13.44 L4解析：(1)设反应中消耗硫酸的物质的量为x mol，生成的H2在标准状况下的体积为V1 L。则可列式如下：2Al3H2SO4=Al2(SO4)33H2 54 g 3 mol 322.4 L10.8 g x mol V1 L54 g10.8 g3 molx mol322.4 LV1 L解得x0.6、V113.44，c(H2SO4)0.6 mol0.1 L6 molL1。解析：(2)由题意可知，反应中消耗的O2为(V2) L，则可列式如下：2H2O22H2O2 L 1 L13.44 L (V2) L2 L13.44 L1 LV2L解得V8.72。答案：(1)该稀硫酸的物

12、质的量浓度为6 molL1，生成气体的体积为13.44 L。(2)V的值为8.72。核心素养例解析：比例式应注意单位要“上下一致，左右相当”。答案：B提升解析：n(H2)VH2Vm6.72 L22.4Lmol0.3 mol2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H22 2 3n(Al)n(NaAlO2) 0.3 mol(1)n(Al)20.3 mol30.2 molm(Al)0.2 mol27 gmol15.4 g铝的质量分数5.4 g10 g100%54%。(2)n(NaAlO2)20.3 mol30.2 mol，c(NaAlO2)nV0.2 mol0.1 L2 molL1。答案：(1)5

13、4%(2)2 molL1学考评价1解析：化学方程式中各物质的化学计量数之比等于其物质的量之比。答案：D2解析：设产生0.2 g氢气需钠的质量为x。2Na2H2O=2NaOHH246 g 2 gx0.2 g46 gx2 g0.2 g，解得x4.6 g，则氧化钠的质量是10.8 g4.6 g6.2 g，n(Na2O)6.2 g62 gmol10.1 mol。根据反应：4NaO2=2Na2O可知，被氧化的钠的物质的量为0.1 mol20.2 mol，被氧化的钠的质量为0.2 mol23 gmol14.6 g。答案：A3解析：设原混合物中含有x mol Fe，y mol Fe2O3，由化学方程式Fe2

14、O33H2SO4=Fe2(SO4)33H2O和Fe2SO43Fe=3FeSO4得到Fe2O3Fe2(SO4)3Fe3FeSO4，可见y mol的Fe2O3参加反应转化为3y mol FeSO4，同时消耗y mol的Fe；又由FeH2SO4=FeSO4H2可知，(xy) mol的Fe与硫酸反应产生(xy) mol的FeSO4和(xy) mol H2；则有3y mol(xy) mol(xy) mol41，整理得yx12，故合理选项是C。答案：C4解析：设金属元素的符号是A，相对原子质量是B，在化合物中的化合价是x，金属的质量为m。2AxH2SO4=A2(SO4)xxH22B 2xm 12B2xm1

15、，得：m2B2xBx；生成1 g氢气所需要的金属的质量分别是：镁是12 g；铝是9 g；铁是28 g；锌是32.5 g，稀硫酸与铜不反应不产生氢气；据平均值法，混合金属16 g能生成1 g氢气，则需要的金属组合是产生1 g氢气需要的纯金属一种质量大于16 g，一种质量小于16 g。产生1 g氢气需要镁的质量为12 g，需要铝的质量为9 g，选项A错误；产生1 g氢气需要铁的质量是28 g，需要锌的质量是32.5 g，选项B错误；Cu与稀H2SO4不产生H2，需要锌的质量是32.5 g，选项C错误；产生1 g氢气需要铁的质量为28 g，需要铝的质量是9 g，选项D正确。答案：D5答案：C6答案：(1)0.6(2)4.032