资源简介

(共18张PPT)
第三章 铁 金属材料
第二节 金属材料
课时2 物质的量在化学方程式计算中的应用
课堂导入
经过之前的学习，我们知道易拉罐是由铝合金制作而成的，下表是合金中一些元素的含量范围，如果需要进行定性分析，你会怎么证明其中存在着Al和Fe两种元素？
元素种类 Si Fe Cu Mn Cr Zn Ti Al
罐身/% 0.30 0.70 0.25 - - - - 其余
罐盖/% 0.20 0.35 0.15 0.2-0.5 - 0.10 0.25 其余
拉环/% 0.20 0.35 0.15 0.2-0.5 0.10 0.25 0.10 其余
剪一块易拉罐体，打磨后放入NaOH溶液中，若产生气泡，则证明含有金属Al；
另剪一块易拉罐体，放入稀盐酸中溶解，再加入H2O2溶液，再加入几滴KSCN溶液，若变红，则证明含有金属Fe。
课堂学习
若是需要进行定量分析，确定罐体中Al的含量，需要测定哪些数据？
反应原理：
2Al + 2NaOH + 6H2O = 2Na[Al(OH)4] + 3H2↑
根据反应原理，需要测定的数据有剪下罐体的质量与产生的H2在标准情况下的体积。
例如：取经过打磨的罐体金属2.8g，置于足量4.0mol/L的NaOH溶液中，至不再产生气泡，收集到3360mL气体(折算成标准状况下)，试计算罐体合金中Al的含量。
课堂学习
物质的量在化学方程式计算中的应用
例如：取经过打磨的罐体金属2.8g，置于足量4.0mol/L的NaOH溶液中，至不再产生气泡，收集到3360mL气体(折算成标准状况下)，试计算罐体合金中Al的含量。
n(H2) = V÷Vm = 3.36L÷22.4mol/L = 0.15mol
m(H2) = n×M = 0.15mol×2g/mol = 0.3g
m(Al) = 54×0.3g÷6 = 2.7g
ω(Al) = m(Al)÷m(总)×100% = 2.7g÷2.8g×100% = 96.4%
思路分析：可以根据气体体积计算物质的量，根据物质的量计算出实际参与反应的H2的质量，利用质量之比计算Al的质量，再计算其质量分数。
是否存在其它的解决方法？
答：罐体合金中Al的含量为96.4%。
课堂学习
物质的量在化学方程式计算中的应用
利用下面方程式，寻找反应中各物质之间量的关系。
根据各物质之间量的关系我们能够发现同一个化学方程式的化学质量数之比等于其物质的量之比，对于气体而言，同温同压下各气体的化学计量数之比也等于其体积之比。
根据这个结论，是否可以从物质的量的角度解决Al的含量问题？
课堂学习
物质的量在化学方程式计算中的应用
例如：取经过打磨的罐体金属2.8g，置于足量4.0mol/L的NaOH溶液中，至不再产生气泡，收集到3360mL气体(折算成标准状况下)，试计算罐体合金中Al的含量。
n(H2) = V÷Vm = 3.36L÷22.4mol/L = 0.15mol
m(Al) = n×M = 0.1mol×27g/mol = 2.7g
ω(Al) = m(Al)÷m(总)×100% = 2.7g÷2.8g×100% = 96.4%
n(Al) = 2mol×0.15mol÷3mol = 0.1mol
你能从中总结出利用物质的量之比解决计算问题的基本步骤吗？
答：罐体合金中Al的含量为96.4%。
课堂学习
物质的量在化学方程式计算中的应用
利用物质的量之比解决化学计算问题的基本步骤：
课堂学习
物质的量在化学方程式计算中的应用
使用同一种物理量之比进行计算，终究需要进行各种单位的换算，若是能直接利用不同物理量之间的关系解决问题，是否会简便很多呢？
根据所列关系，32g的O2对应的物质的量为1mol，标准状况下44.8L的CO2对应的物质的量为2mol，均符合化学反应方程式的计量关系，因此这种表示方法可行。
利用这种比例关系应该怎么解决Al的含量问题？
课堂学习
物质的量在化学方程式计算中的应用
例如：取经过打磨的罐体金属2.8g，置于足量4.0mol/L的NaOH溶液中，至不再产生气泡，收集到3360mL气体(折算成标准状况下)，试计算罐体合金中Al的含量。
m(Al) = 54g×3.36L÷67.2L = 2.7g
ω(Al) = m(Al)÷m(总)×100% = 2.7g÷2.8g×100% = 96.4%
能够发现，利用不同物理量的比例关系解决问题是非常简便的，这种方法有什么注意事项呢？
答：罐体合金中Al的含量为96.4%。
课堂学习
物质的量在化学方程式计算中的应用
根据化学方程式计算的注意事项：
课堂巩固
现有1.15g金属钠与水反应，得到100mL溶液，试计算：
(1). 生成的气体在标准状况下的体积；
(2). 反应后所得溶液的物质的量浓度。
答：
(1). 生成的气体在标准状况下的体积为0.56L；
(2). 反应后所得溶液的物质的量浓度为0.5mol/L。
课堂巩固
将10.2g的Al2O3与100mL 1mol/L的NaOH溶液反应，求产物Na[Al(OH)4]的浓度(忽略溶液体积变化)。
答：产物Na[Al(OH)4]的浓度为1mol/L。
课堂学习
物质的量在化学方程式计算中的应用
当已知量和未知量之间依靠多个反应联系时，只需直接确定已知量和未知量之间的比例关系，即“关系式”，然后将“关系式”当作化学反应方程式使用，一步计算求出未知量。
(1). 根据化学方程式确定关系式
根据化学方程式确定关系式时，首先要写出化学方程式，然后要找出方程式变化中的“中间量”，通过“中间量”找出“已知量”和“未知量”之间的物质的量的关系，如由硫黄制取H2SO4的三步反应能够得到S和H2SO4之间的关系：
S + O2 = SO2 2SO2 + O2 2SO3 SO3 + H2O = H2SO4
(2). 根据原子守恒确定关系式
上述例子也可以直接通过S原子守恒直接得出关系式。
课堂学习
物质的量在化学方程式计算中的应用
如需解决两种物质的混合物计算，一般读题时能找到两个已知量时，均可以利用二元一次方程组进行求算未知量。
如CO、CO2的混合气体质量共16.0g，标准状况下体积为8.96L，题中给了质量与物质的量两个关系，便可以列出如下关系式：
n(CO) + n(CO2) = 8.96L/22.4L/mol
28g/mol×n(CO) + 44g/mol×n(CO2) = 16.0g
从而解得n(CO) = 0.1mol n(CO2) = 0.3mol。
课堂巩固
已知实验室制取氯气的化学方程式为MnO2 + 4HCl(浓) = MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O，用8.7g二氧化锰与足量的浓盐酸混合加热，充分反应，计算：
(1)消耗浓盐酸中溶质的物质的量为__________。
(2)产生的Cl2在标准状况下的体积为________。
(3)将反应后的溶液加水稀释至400mL，则此溶液中MnCl2的物质的量浓度是_____________。
0.4mol
2.24L
0.25mol·L-1
在室温下，向100mL的CuSO4饱和溶液中加入足量的经硫酸酸化的KI溶液，发生反应：2Cu2+ + 4I- = 2CuI↓ + I2，反应完全后，用0.625 mol·L-1的Na2S2O3溶液进行测定： I2 + 2S2O32- = 2I- + S4O62-，消耗了20mL Na2S2O3溶液，原饱和溶液中CuSO4的物质的量浓度为________________。
0.125mol·L-1
课堂巩固
把铁、氧化铁、氧化铜的混合物粉末放入110mL的4mol·L-1盐酸中，充分反应后产生896mL的H2(标准状况)，残留固体1.28g，过滤，滤液中无Cu2+，将滤液加水稀释到200mL，测得其中c(H+)=0.4 mol·L-1。
请回答下列问题：
(1)残留固体1.28g为_____(填化学式)；
(2)原混合物粉末中，m(CuO)=____ g；
(3)滤液稀释到200mL后，c(Fe2＋)=______ mol·L-1。
(4)稀释后，加入足量的硝酸银，产生沉淀的物质的量n(AgCl)=_____ mol。
(5)原混合物总质量为m(总)=_____ g。
Cu
1.6
0.9
0.44
13.6
课堂小结
谢谢观看
THANKS

展开更多......

收起↑