物质的量在化学方程式计算中的应用整理
IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
【教学目标】 1．使学生掌握物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积应用于化学方程式的计算方法和格式． 2．使学生加深对物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积等概念的理解，及对化学反应规律的认识． 3．培养学生综合运用知识的能力和综合计算的能力．
一、计算原理
我们知道，物质是由原子、分子或离子等粒子组成的，物质之间的化学反应也是这些粒子按一定的数目关系进行的．化学方程式可以明确地表示出化学反应中这些粒子数之间的数目关系．这些粒子之间的数目关系，又叫做化学计量数ν的关系．
【例1】
点燃2H2 ＋ O2 ?????? 2H2O
1．设未知数 2.写出有关反应方程式 3．找出相关物质的计量数之比
4．对应计量数，找出相关物质的物质的量或质量或气体体积
化学计量数ν之比： 2 ∶ 1 ∶ 2
分 子 数N 之 比： 2 ∶ 1 ∶ 2
扩 大 NA 倍： 2NA ∶ NA ∶ 2NA
物 质 的 量n 之 比： 2mol ∶ 1mol ∶ 2mol
质 量 m之 比： 4 ∶ 32 ∶ 36
由以上分析可知，化学方程式中各物质的化学计量数之比，等于组成各物质的粒子数之比，因而也等于各物质的物质的量之比．
二、解题步骤：化学方程式中有关物质的量的计算，须按以下步骤进行：
5．列比例，进行计算。 6.写出答案。
【例2】：完全中和0．10 mol NaOH需H2SO4的物质的量是多少？
解：设硫酸的物质的量为n(H2SO4) 2NaOH ＋ H2SO4====Na2SO4＋2H2O 2 1 v(NaOH)= n(H2SO4) v(H2SO4)n(H2SO4)＝ ＝ mol
答：完全中和 mol NaOH需H2SO4 mol．
我们运用有关化学方程式的计算解决问题时，还经常涉及到物质的质量、浓度、体积等物理量的必要换算．而换算的核心就是——物质的量．
三、物质的量与其他物理量之间的关系 【练习1】回答下列化学方程式的含义： H2 ＋ Cl2 ==== 2HCl
化学计量数比
粒子数之比 物质的量比 物质的质量比 气体体积比
根据化学方程式进行计算时，要明确已知条件是什么，求解什么，从而合理选择比例量的单位．列比例式时应注意，不同物质
n(NaOn(H2S
使用的单位可以不同，但要相应，同一物质使用的单位必须相同． ??????(2)4HCl(浓) ＋ MnO2 MnCl2 四、物质的量在化学方程式计算中的应 用 【练习2】计算例2中所需H2SO4的质量L 是多少 2NaOH ＋ H2SO4====Na2SO4＋ 2H2O 2 mol 98 g m(H2SO4) 0.26mol?22.4Lm(H2SO4)2mol答：所需H2SO4的质量为 g． 1molV(Cl2)＝＝L 【例3】：将30 g MnO2的质量分数为 －176．6%的软锰矿石与足量12 mol·L浓盐酸答：参加反应的浓HCl的体积为0．087 完全反应(杂质不参加反应)．计算：(1)参加L,生成Cl2的体积在标况下为5．8 L． 反应的浓盐酸的体积． (2)生成的Cl2解法三： 的体积(标准状况)． 解：4HCl(浓) ＋ MnO2 请大家分析比较以下几种解法． ?解法一： ?????MnCl2 ＋ 2H2O ＋ Cl2↑ －1解：(1)MnO2的摩尔质量为87 g·mol ，4 mol 87 设浓盐酸的体积为V［HCl(aq)］ )?w(MnO)30g?76.5%g 22．4 L m(软锰矿石2?－1 4HCl(浓) ＝ ＋ 2 ?112 mol·L30 n(MnO2)＝ mol × V［HCl(aq)］ M( MnO) MnO2 87g?mol?g×76．6% V(Cl2) ?????MnCl2 ＋ 2H2O ＋ Cl2↑ 4mol?30g?76.6%4 1 4mol?0.2612?L?1mol?87g= L －1V［HCl(aq)］=V［HCl(aq)］＝ ＝ L 12 mol·L×V［HCl(aq)］ mol ?1? (2)4HCl(浓) ＋ MnO2 ?????MnCl2＋ 2H2O ＋ Cl2↑ 1 mol mol 2) 98g?0.1V(Clmol= ＋2H2O＋Cl2↑ = L 答：参加反应的浓HCl的体积为 L，生成Cl2V(Cl2)=30g?76.6%?22.4L?L1?12mol87g1 的体积在标况下为 L． 0.26 mol?1＝0．26 n(Cl2)＝ 1 大家认为以上哪种解法更简单呢？ mol------- 1 第三种解法更简捷！ mol n(Cl2) 【练习3】 g Na与足量的H2O反应，计算生 V(Cl2)＝n(Cl2)Vｍ＝0．26 成的气体在标准状况下的体积(标准状况下H2mol×22．4 L·mol－1＝5．8 L 的密度为 g·L－答：参加反应的浓HCl的体积为0．087 1)． L,生成Cl2的体积在标况下为5．8 L． 解法二： 【答案： L 】 －1解：(1)MnO2的摩尔质量为87 g·mol 【练习4】106 g Na2CO3和84 g NaHCO3分别 m(软锰矿石)?w(MnO2)30g?76.5%与过量的HCl溶液反应，其中 ??1＝ mol n(MnO2)＝ M(MnO2)?87g?mol4HCl(浓) ＋ MnO2 ?????MnCl2 A．Na2CO3放出的CO2多 ＋ Cl2 ＋ H2O↑ B．NaHCO3放出的CO2多 4 1 C．Na2CO3消耗的盐酸多 n(HCl) mol 4?0.26mol D．NaHCO3消耗的盐酸多 1n(HCl)＝＝1．04mol V【答案：C 】 4?0.26mol?1［HCl(ａｑ)］＝1?12mol?L＝0．087 L 五.物质的量应用于化学方程式的计算时，须注意以下几点：
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