物质的量应用于化学方程式的计算

个性化辅导讲义

学生： 科目： 第 单元第 节第 课时 教师： 孙静静

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1、 处理条件：已知条件的量的转换(通常换算成物质的量) 2、 正确书写方程式 3、 利用方程式列出式子 4、 计算数据结果 5、 根据问题回答结论

考点一：典型例题

1. 差量法。 差量法适用于反应前后质量、物质的量、体积等变化。 例 1:取 Na 2 CO 3 和 NaHCO 3 的混合物 9.5g 先配成稀溶液，然后向该溶液中加入 9.6g 碱石灰，充 分反应后 C a 2 、 H C O 3 、 C O 2 恰好转化为沉淀， 再将反应器内的水蒸干， 可得 20g 白色固体。 求： 3

原混合物中 Na 2 CO 3 和 NaHCO 3 的质量。 解析：该题一般解法是设 Na 2 CO 3 、 NaHCO 3 物质的量为 x、y,联立解方程组，但费时。若 仔细分析提供的数据以及反应原理，应用质量差计算更为方便：加入物质共 9.5g+9.6g=19.1g,生成 固体 20g,增加 20g-19.1g=0.9g,这是什么原因呢？C aO H 2 O C a ( O H ) 2 ① 每 有 1mol CaO 吸 收 1mol 水 ， 质 量 增 加 18g , 而 反 应

由反应①②

知此途径反应前 C a ( O H ) 2 N aH C O 3 C aC O 3 N aO H H 2 O ②又生成 1mol 水， 后质量不变， C a ( O H ) 2 N a 2 C O 3 C aC O 3 2 N aO H ③,由反应①③知此途径反应要引起所 加 固 体 质 量 ， 增 加 的 质 量 等 于 参 加 反 应 的 水 的 质 量 。 水 的 物 质 的 量 为0 .9 g 18 g m ol 1

0 .05 m ol n ( N a 2 C O 3 ) 0 .05 m ol m ( N a 2 C O 3 ) 5.3 g m ( N aH C O 3 ) =4.2g

。 2. 讨论法。 以发散思维的思维方式，解决一个化学问题有多个起因，或一个化学问题内含多项结论等一类 题目的方法。 例 2:将 H 2 S 和 O 2 的混合气体通入温度为 220℃的密闭容器中，在高温下使之燃烧，反应后再恢复 至原温度，测得此时容器中气体的压强比起始时减小 28.6%。

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问： (1)在容器中 H 2 S 发生的是完全燃烧还是不完全燃烧。 (2)原混合气体中 H 2 S 所占的体积分数是多少？ 解析：首先应明确，同温同体积任何气体的压强之比等于物质的量之比。显然，压强减小 28.6% 即物质的量减小 28.6%。 接下来就要根据物质的量减小 28.6%讨论是完全燃烧还是不完全燃烧。 解题 过程为： 若 H2S 完全燃烧：2 H 2 S 3O 2 2 S O 2 2 H 2 O 2 m ol 3m ol 2 m ol 2 m ol n( 减 小 ) 1m o l 1 5 n% 100% 20%

若为不完全燃烧：2 H 2S O 2 2S 2 H 2 O 2 m ol 1m o l 2 m ol n( 减 小 ) 1m o l 1 3 n% 1 0 0 % 3 3.3 %

28.6%介于 20%与 33.3%之间，应有两种情况： ①H2S 过量。设 H2S、O2 物质的量分别为 x、y。

2 H 2 S O 2 2S 2 H 2 O 2 m ol 1 m ol y m ol 2 m ol

n 1 m ol y m ol

由

y x y

100% 28 .6% , 得 y 0 .4 x 。

V ( H 2 S )%

x x y

100%

x x 0 .4 x

100% 71.4%

②H2S 与 O2 均消耗完全，但产物为 S、SO2 和 H2O,设 H2S、O2 物质的量分别为 x、y,可将 x、 y 直接代入化学方程式中：

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xH 2S yO 2 x x 由 y

2y x 2 2y x 2

SO 2

3x 2 y 2

S xH 2 O x

n x 2

2 1 0 0 % 2 8 .6 % , 得 y 0 .7 4 8 x 。 x y x x 0 .7 4 8 x 1 0 0 % 5 7 .2 %

V ( H 2 S )%

3. 守恒法。 所谓“守恒法”就是以化学反应过程中存在的某些守恒关系为依据进行计算。如质量守恒、元 素守恒、得失电子守恒等。运用守恒法可避免书写繁琐的化学方程式，可大大提高解题速度和准确 率。 例 3:在标准状况下，将密度为 143 g L 1 的 CO、CO2 气体 56L,充到盛有足量过氧化钠的密闭容器 中，然后用电火花引燃容器内的气体混合物，直到所有物质间的反应完全为止。试求完全反应后，

容器内固体物质的质量。 解析：此题依据常规思路是先求出一氧化碳和二氧化碳的物质的量，然后用化学方程式求解， 这样求解比较繁琐。如果能够利用原子守恒法来求解，很快能得到答案，用碳原子守恒：C ~ C O x ~ N a 2 C O 3 可得，碳酸钠的物质的量为 0.25mol,质量为 0 .2 5 m o l 1 0 6

g m ol

1

26.5 g 。

例 4:有一在空气中暴露过的 KOH 固体，经分析测知含水 2.8%,含 K 2 C O 3 7.2%。取 1g 该样品投 入到 50mL 2 m ol L 的盐酸中，中和多余的酸又用去 1.07 m ol L 的 KOH 溶液 30.8mL,蒸发中 和后的溶液，可得固体质量是( A.3.73g B.4g ) C.4.5g D.7.45g 1 1

解析：此题依据常规解法，计算过程繁琐，如能利用原子守恒法求解，很快就能得出结果，根 据题意，不难判断出最后固体应是 KCl,依据氯原子守恒，可得关系式 H C l ~ K C l ,由 HCl 物质的 量得到 KCl 物质的量应为 0.1mol,因此 KCl 的质量=0.1mol× 74 .5g m ol 4. 极限法。 在解决复杂问题或化学过程时，根据需要，采取极端假设法，把问题或过程推向极限，使复杂 的问题变为单一化、极端化和简单化，通过对极端问题的讨论，使思路清晰，过程简明，从而迅速 准确地得到正确答案，常用于混合物的计算、化学平衡、平行反应等。 例 5:在 500mL 含有 Fe 、 C u3 2 1

7 .45g 。答案为 D 项。

的溶液中投入 11g 铁粉，反应完全后过滤，所得固体物质经干燥

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后称重为 9g。 滤液中的金属离子用 0.3mol O H 恰好能使它们完全沉淀。 试求原溶液中 Fe 3 、 C u 2 的物质的量浓度。 分析：本题的难点在于 11g 铁粉是否过量，但同学们必须明确：由于有剩余固体，则 Fe 3 全部 转化为 Fe 2 ,也就是说 0.3mol O H 使金属离子完全沉淀，这些金属离子必为+2 价(不是Fe2

就 是 Fe

2

和 Cu

2

的混合物) 。由此得出： n 金 属 离 子 0.15 m ol 。现在的问题是如何判断溶液中

是 Fe 2 还 是 Fe 2 和 C u 2 的混合物(即铁粉是否过量)?可用极限法。

解：设铁粉过量，则 0.15mol 为 Fe 2 ,且这些 Fe 2 全部由 Fe 3 产生或全部由 Cu 2 产生，它们分别 消耗铁的质量为：2 Fe3

F e 3F e 56g 2 .8 g

2

3m ol 0 .1 5 m o l2

Cu

2

Fe Fe 56g 8 .4 g

Cu

1m o l 0 .1 5 m o l

则铁粉一定过量(11g 大于 2.8g 或 8.4g) 设 Fe 、 C u3 2

物质的量分别为 x、y。

1.5 x y 0 .1 5 28 x 8 y 2 x 0 .0 8 m o l c ( F e y 0 .0 3 m o l c ( C u3 2

) 0 .1 6 m o l L

1 1

) 0 .0 6 m o l L

知识概括、方法总

结与易错点分析 1. 差量法。 差量法适用于反应前后质量、物质的量、体积等变化。 2. 讨论法。 以发散思维的思维方式，解决一个化学问题有多个起因，或一个化学问题内含多项结论等一类 题目的方法。 3. 守恒法。 所谓“守恒法”就是以化学反应过程中存在的某些守恒关系为依据 …… 此处隐藏：11940字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……