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一定物质的量浓度溶液的配制
第三章 铁 金属材料
1.复习回顾物质的量的相关计算；
2.掌握物质的量在化学方程式计算中的一般步骤，并能进行有关计算；
学习目标
复习回顾
物质的量与各物理量之间的关系
图示关系：
四、物质的量在化学方程式计算中的应用
化学方程式中化学计量数与相关物理量的关系
2Na　 ＋ 2H2O === 2NaOH ＋ H2↑
化学计量数之比：
物质的量之比：
2 NA
扩大NA倍：
∶
∶
∶
2 NA
2 NA
1 NA
扩大6.02×1023倍：
气体体积(标况)之比：
2
∶
∶
∶
2
2
1
2 mol
∶
∶
∶
2 mol
2 mol
1 mol
2×6.02×1023
2×6.02×1023
2×6.02×1023
1×6.02×1023
2 L
∶
∶
∶
2 L
2 L
1 L
四、物质的量在化学方程式计算中的应用
化学方程式中各物质的化学计量数之比等于其_________之比，等于其__________之比。
对于有气体参加的反应，在同温同压下各气体的化学计量数之比等于其_____之比。
化学方程式中化学计量数与相关物理量的关系
粒子数目
物质的量
体积
【例题85页】 250mL2mol/L的硫酸与足量的铁屑完全反应。计算:
(1)参加反应的铁屑的物质的量;
(2)生成的H2的体积 (标准状况 )。
化学计量数之比=物质的量之比
【解】参加反应的H2SO4的物质的量为:0.25L×2mol/L=0.5mol
(1) Fe + H2SO4 =FeSO4 + H2↑
1 1
n(Fe) 0.50mol
1
1
0.5 mol
=
n(Fe)
n(Fe)=0.5 mol
四、物质的量在化学方程式计算中的应用
（1）单位运用对应化：两个量的单位要“上下一致，左右相当”。
（2）计算基本步骤
物质的量应用于化学方程式计算的基本步骤
四、物质的量在化学方程式计算中的应用
解：设生成标准状况下H2的体积为V(H2)
反应的铝的物质的量n(Al)=
27g/mol
5.4 g
课本86第10题
5.4 g铝与足量NaOH溶液反应生成的氢气在标准状况下的体积是多少？
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
2mol　　　　　　　　　　 3×22.4 L
0.2mol　　　　　　　　　　 V(H2)
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
=0.2mol
2
3
0.2mol
n(H2)
0.2mol
n(H2)
2
3
=
n(H2)=0.3mol
22.4 L×0.3 mol=6.72L
V(H2)=
3 × 22.4 L ×0.2mol
2mol =6.72L
V(H2)=
学以致用
四、物质的量在化学方程式计算中的应用
化学计算中的常用方法
1．关系式法
【例题1】把一定量的CO还原Fe2O3生成的CO2通入到澄清石灰水中，得10 g沉淀，求参加反应的CO的质量 。
解：根据化学方程式确定关系：
关系式：3CO～3CO2～3CaCO3，
即CO～CaCO3
28 100
m(CO) 10 g
m(CO)＝2.8 g。
CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O
四、物质的量在化学方程式计算中的应用
化学计算中的常用方法
2．方程组法——对于两种物质的混合
【例题2】把1.1 g铁、铝混合物溶于200 mL 5 mol·L－1盐酸中，反应后盐酸的浓度变为4.6 mol·L－1(溶液体积变化忽略不计)。求：
（1）反应中消耗HCl的物质的量。
（2）该混合物中铝、铁的物质的量。
解：（1）消耗HCl的物质的量：0.2 L×5 mol·L－1－0.2 L×4.6 mol·L－1＝0.08 mol。
（2）设Al、Fe的物质的量分别为x、y。
2Al　　＋　6HCl＝2AlCl3＋3H2↑ Fe　　＋　2HCl＝FeCl2＋H2↑
2　　　　　 6 1　　　　　2
x　　 　　 3x y　　　　　2y
解得：x＝0.02 mol，y＝0.01 mol。
即n(Al)＝0.02 mol；n(Fe)＝0.01 mol。
四、物质的量在化学方程式计算中的应用
【例题3】 4.6 g钠在空气中久置，最终得到Na2CO3的质量是 g。
10.6
解析　钠在空气中最终转化为Na2CO3的过程中钠的原子个数不变，可得关系式：
2Na　　～　　Na2CO3
2×23 106
4.6 g m(Na2CO3)
化学计算中的常用方法
3．守恒法——质量守恒、电荷守恒、电子守恒
四、物质的量在化学方程式计算中的应用
【方法建模】2.守恒法
(1)元素守恒:化学反应前后各元素物质的量总和不变。
(2)电荷守恒:电荷守恒即对任一电中性的体系,如化合物、混合物、溶液等,正电荷总数和负电荷总数相等。
(3)电子得失守恒:电子得失守恒是指在发生氧化还原反应时,氧化剂得到的电子数一定等于还原剂失去的电子数。
如反应2Al+6H+══2Al3++3H2↑中，Al失去电子=H+得到电子。
四、物质的量在化学方程式计算中的应用
4．差量法（质量差、物质的量差、气体体积差）
【例题4】把铁棒插入CuSO4溶液，一段时间后取出，铁棒质量增加了4 g，求参加反应的Fe的质量。
解：　Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu　　　　 Δm
　 56 g　　　　　　　 64 g　　64 g－56 g＝8 g
　 m(Fe)　　　　　　 　 　　　　　 4 g
【课堂小结】
1.有关化学方程式的计算的等式关系。
各物质的化学计量数之比=各物质的物质的量之比
=各粒子的粒 子数之比=相同条件下的气体的体积之比。
2.化学方程式的一般计算步骤。
3.化学计算中的常用方法
关系式法 守恒法 方程组法
随堂训练
1. 判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)化学方程式2H2+O2 2H2O的意义为2 mol H2和1 mol O2在点燃的条件下完全反应生成2 mol H2O。(　 )
(2)根据化学方程式进行计算时,各物质对应的各物理量的单位,左、右、上、下都必须相同。(　)
(3)等物质的量的Na、Mg、Al分别与足量的盐酸反应,产生的气体在相同状况下的体积之比为1∶2∶3。(　)
(4)0.1 mol Zn和Fe的混合物与足量的稀硫酸反应,一定生成0.1 mol H2。(　 )
×　　
√
√
√
(5)0.1 mol Al与足量的氢氧化钠溶液反应,生成3.36 L H2。(　)
(6)将铝投入硫酸溶液中,当有3 mol电子发生转移时,反应的铝的质量为27 g。(　)
(7)1 L 0.1 mol·L-1 硫酸溶液中加入0.2 mol Fe,生成0.2 mol H2。(　)
×　　
×
√
2.[2024·辽宁朝阳期末] MnO2与足量浓盐酸共热,收集到标准状况下的气体
22.4 L,理论上消耗HCl的物质的量和MnO2的质量分别是( 　)
A.4 mol　87 g B.2 mol　43.5 g
C.4 mol　43.5 g D.2 mol　87 g
A　　
[解析] 22.4 L气体为1 mol,根据反应化学计量数关系:
MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
1 mol　4 mol　　　　　 1 mol
故理论上消耗HCl和MnO2的物质的量分别4 mol和1 mol,所以消耗MnO2的质量是87 g,故选A项。
3. 13.7 g Na2CO3和NaHCO3的混合物充分加热,共收集到标准状况下的气体1.12 L,则混合物中Na2CO3和NaHCO3的物质的量之比为 (　)
A.1∶1 B.2∶1 C.1∶2 D.3∶1
C
[解析]混合物充分加热,NaHCO3分解生成Na2CO3、CO2和H2O,则有
2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O
　2 mol　　　　　 　22.4 L
n(NaHCO3)　　 　　 1.12 L
=,则有n(NaHCO3)=0.1 mol,m(NaHCO3)=0.1 mol×84 g·mol-1=
8.4 g,从而推知m(Na2CO3)=13.7 g-8.4 g=5.3 g,n(Na2CO3)==0.05 mol,故
Na2CO3和NaHCO3的物质的量之比为0.05 mol∶0.1 mol=1∶2。

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