試題PAGE1試題第4講物質的量在化學方程式計算中的應用本講·學習目標1．掌握應用物質的量在化學方程式中進行計算的方法。2．體會物質的量在化學方程式計算中重要應用。新知·知識精講【知識點1】不同物質相同物理量之間的計算關系1．實例分析3H2＋N2eq\o(,\s\up11(高溫、高壓),\s\do4(催化劑))2NH3系數之比3∶1∶2分子數之比3∶1∶2擴大NA倍3NA∶NA∶2NA物質的量之比3mol∶1mol∶2mol標況下氣體體積67.2L∶22.4L∶44.8L質量比6g∶28g∶34g2．計算依據(1)化學方程式中各物質的化學計量數之比，等于各物質的微粒數之比，等于各物質的物質的量之比，也等于相同狀況下對應氣體的體積之比。(2)化學方程式中各物質的質量之比等于各物質總的相對式量之比。3．想一想？1．化學方程式表示了反應物和生成物哪些量的關系？【課堂練習】1．醫療上頗為流行的“理療特效熱”，就是利用鐵緩慢氧化放出均勻、穩定的熱，使患處保持溫熱狀態。若56g鐵粉完全氧化成氧化鐵，需要消耗氧氣的質量為()A．24g B．32gC．21g D．16g2．對于反應2CO＋O2=2CO2，在標準狀況下，44.8LCO與足量的O2發生反應生成的CO2分子個數是_________。（請寫出計算過程）【知識點2】不同物質不同物理量之間的計算關系1．以“物質的量”為中心常用計量之間的換算關系2．不同物質不同物理量之間的比例關系aA(s)＋bB(aq)=cC(g)＋dD(g)a·MAgbmolc·22.4Ld·NAm(A)n(B)V(C)N(D)則有：比例關系：eq\f(a·MAg,mA)＝eq\f(bmol,nB)＝eq\f(c·22.4L,VC)＝eq\f(d·NA,ND)即：化學反應中反應物和生成物的量成正比例關系。單位關系：上下相同，左右相當。3．物質的量應用于化學方程式計算的基本步驟【課堂練習】1．1.15g金屬鈉跟水反應，得到100mL溶液，試計算：(1)生成的氣體在標準狀況下的體積___________。(2)反應后所得溶液的物質的量濃度___________。（請寫出計算過程）2．把1.1g鐵、鋁混合物溶于200mL5mol·L－1鹽酸中，反應后鹽酸的濃度變為4.6mol·L－1(溶液體積變化忽略不計)。求：(1)反應中消耗HCl的物質的量。(2)該混合物中鋁、鐵的物質的量。（請寫出計算過程）歸納總結有關混合物反應的計算方法設出混合物中各物質的物質的量分別為x、y、z，按照化學方程式的量的關系，并用x、y、z表示，列出方程組解答。eq\o(,,\s\do4(,))3．將11.2g鐵粉投入到盛有500mL2mol·L－1稀鹽酸的燒杯中發生反應，計算在標準狀況下生成_________LH2。（請寫出計算過程）歸納總結(1)過量反應的計算原則物質發生化學反應是按化學方程式確定的比例關系進行的，若題目給出兩個或兩個以上反應物的量，則應先判斷反應物誰過量，然后按不足量的反應物的量進行計算。(2)過量物質的判斷方法①先求出給定反應物的物質的量之比，再與化學方程式中相應反應物的化學計量數之比作比較進行過量判斷。②假設其中一種反應物的量不足，完全反應，求出另一反應物的量，然后把另一反應物的所求量與已知量相比較，若小于已知量，說明假設正確；若大于已知量，說明假設不正確。鞏固·課后精練1．等物質的量的鐵分別與足量的鹽酸、水蒸氣在一定條件下充分反應，則在相同的條件下，產生氫氣的體積比是()A．1∶1 B．3∶4C．2∶3 D．4∶32．使相同物質的量濃度的NaCl、MgCl2、AlCl3溶液中的Cl－完全沉淀時，若用去相同濃度的AgNO3溶液的體積比為3∶2∶1，則上述三種溶液的體積比是()A．9∶4∶1 B．3∶2∶1C．6∶3∶2 D．9∶3∶13．鋁、鈉混合物投入足量的水中，充分反應后，得到澄清溶液，并收集到4.48LH2(標準狀況)，若鈉的物質的量為0.1mol，則鋁的物質的量為()A．0.2mol B．0.1molC．0.05mol D．0.025mol4．2mol·L－1的鹽酸和硫酸各100mL，分別加入等質量的鐵粉，反應后生成的氣體質量比為2∶3，則加入的鐵粉的物質的量為()A．0.05mol B．0.075molC．0.15mol D．0.2mol5．相同質量的Mg和Al分別與足量的鹽酸反應，所生成的氫氣在標準狀況下的體積之比為()A．2∶3 B．1∶1C．3∶4 D．24∶276．將5g鎂、鋅、鐵三種金屬的混合物投入40mL稀硫酸中，恰好完全反應，生成的氫氣在標準狀況下的體積是2.8L，則這三種金屬的物質的量之和為()A．0.25mol B．0.125molC．0.1mol D．0.5mol7．200mL0.5mol·L－1的鹽酸與14.3gNa2CO3·xH2O恰好完全反應生成CO2，則x為()A．5 B．6C．9 D．108．在一定條件下7g炭粉與14g氧氣完全反應生成21g氧化物，則生成物中CO與CO2的物質的量之比是()A．1∶1 B．2∶1C．2∶3 D．3∶29．標準狀況下，5.6L氯氣和6.72L氫氣的混合氣體充分反應后，所得混合氣體若用2.50mol·L－1的NaOH溶液完全吸收，則需要NaOH溶液的體積為_________mL。10．過氧化鈉能與水發生反應，某同學欲用該反應制取標準狀況下的氧氣1.12L。(1)計算至少需要稱取過氧化鈉的質量為_________________________。(2)反應后生成NaOH的物質的量是_____________________________。11．(1)等物質的量的鈉、鎂、鋁分別與足量鹽酸反應，產生的氫氣在相同條件下的體積比為_________。(2)等質量的鈉、鎂、鋁分別與足量鹽酸反應，產生的氫氣在相同條件下的體積比為_________。(3)將物質的量均為0.2mol的鈉、鎂、鋁分別投入100mL1mol·L－1的鹽酸中，三者產生的氫氣在相同條件下的體積比為_________。12．將20.0gCaCO3投入400mL某濃度的鹽酸中，CaCO3與鹽酸恰好完全反應，求：(1)20.0gCaCO3的物質的量為_________mol。(2)反應中生成的CO2在標準狀況下的體積為_________L。

第4講物質的量在化學方程式計算中的應用本講·學習目標1．掌握應用物質的量在化學方程式中進行計算的方法。2．體會物質的量在化學方程式計算中重要應用。新知·知識精講【知識點1】不同物質相同物理量之間的計算關系1．實例分析3H2＋N2eq\o(,\s\up11(高溫、高壓),\s\do4(催化劑))2NH3系數之比3∶1∶2分子數之比3∶1∶2擴大NA倍3NA∶NA∶2NA物質的量之比3mol∶1mol∶2mol標況下氣體體積67.2L∶22.4L∶44.8L質量比6g∶28g∶34g2．計算依據(1)化學方程式中各物質的化學計量數之比，等于各物質的微粒數之比，等于各物質的物質的量之比，也等于相同狀況下對應氣體的體積之比。(2)化學方程式中各物質的質量之比等于各物質總的相對式量之比。3．想一想？1．化學方程式表示了反應物和生成物哪些量的關系？【答案】化學方程式除可以表示反應物、生成物的粒子數目關系和質量關系外，還可以表示它們的物質的量關系，如H2＋Cl2eq\o(=,\s\up7(點燃))2HCl可表示1molH2與1molCl2完全反應生成2molHCleq\o(。,\s\do4(,))【課堂練習】1．醫療上頗為流行的“理療特效熱”，就是利用鐵緩慢氧化放出均勻、穩定的熱，使患處保持溫熱狀態。若56g鐵粉完全氧化成氧化鐵，需要消耗氧氣的質量為()A．24g B．32gC．21g D．16g【答案】A2．對于反應2CO＋O2=2CO2，在標準狀況下，44.8LCO與足量的O2發生反應生成的CO2分子個數是_________。（請寫出計算過程）【答案】生成的二氧化碳分子個數為1.20×1023【解析】4.48L一氧化碳的物質的量為：n(CO)＝eq\f(VCO,Vm)＝eq\f(4.48L,22.4L·mol－1)＝0.2mol2CO＋O2=2CO2220.2moln(CO2)eq\f(2,0.2mol)＝eq\f(2,nCO2)n(CO2)＝0.2mol0.2molCO2分子個數[N(CO2)]為：N(CO2)＝n(CO2)×NA＝0.2mol×6.02×1023mol－1＝1.20×1023【知識點2】不同物質不同物理量之間的計算關系1．以“物質的量”為中心常用計量之間的換算關系2．不同物質不同物理量之間的比例關系aA(s)＋bB(aq)=cC(g)＋dD(g)a·MAgbmolc·22.4Ld·NAm(A)n(B)V(C)N(D)則有：比例關系：eq\f(a·MAg,mA)＝eq\f(bmol,nB)＝eq\f(c·22.4L,VC)＝eq\f(d·NA,ND)即：化學反應中反應物和生成物的量成正比例關系。單位關系：上下相同，左右相當。3．物質的量應用于化學方程式計算的基本步驟【課堂練習】1．1.15g金屬鈉跟水反應，得到100mL溶液，試計算：(1)生成的氣體在標準狀況下的體積___________。(2)反應后所得溶液的物質的量濃度___________。（請寫出計算過程）【答案】(1)0.56L(2)0.5mol·L－1【解析】設生成標準狀況下氣體的體積為V，物質的量濃度為c。2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑2×23g2mol22.4L1.15g0.1L×cVeq\f(2×23g,1.15g)＝eq\f(2mol,0.1L×c)＝eq\f(22.4L,V)V＝eq\f(22.4L×1.15g,2×23g)＝0.56L，c＝eq\f(2mol×1.15g,2×23g×0.1L)＝0.5mol·L－1。2．把1.1g鐵、鋁混合物溶于200mL5mol·L－1鹽酸中，反應后鹽酸的濃度變為4.6mol·L－1(溶液體積變化忽略不計)。求：(1)反應中消耗HCl的物質的量。(2)該混合物中鋁、鐵的物質的量。（請寫出計算過程）【答案】(1)消耗HCl的物質的量：0.2L×5mol·L－1－0.2L×4.6mol·L－1＝0.08mol。(2)設Al、Fe的物質的量分別為x、y。2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑2mol6molx3xFe＋2HCl=FeCl2＋H2↑1mol2moly2yeq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(27g·mol－1×x＋56g·mol－1×y＝1.1g,3x＋2y＝0.08mol))解之，得x＝0.02mol，y＝0.01mol。歸納總結有關混合物反應的計算方法設出混合物中各物質的物質的量分別為x、y、z，按照化學方程式的量的關系，并用x、y、z表示，列出方程組解答。eq\o(,,\s\do4(,))3．將11.2g鐵粉投入到盛有500mL2mol·L－1稀鹽酸的燒杯中發生反應，計算在標準狀況下生成_________LH2。（請寫出計算過程）【答案】4.48L【解析】由于兩種反應物的量都是已知的，所以應首先判斷哪種物質過量，然后再按完全反應的物質的量進行計算。500mL2mol·L－1的稀鹽酸中含有HCl的物質的量為0.5L×2mol·L－1＝1mol，設鹽酸完全反應時需要鐵粉的質量為x，則有：Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑56g2molx1mol56g/x＝2mol/1mol，x＝28g。由此說明鹽酸過量，應根據鐵粉的量計算生成H2的體積，則有：Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑56g22.4L11.2gV(H2)56g/11.2g＝22.4L/V(H2)，V(H2)＝4.48L。歸納總結(1)過量反應的計算原則物質發生化學反應是按化學方程式確定的比例關系進行的，若題目給出兩個或兩個以上反應物的量，則應先判斷反應物誰過量，然后按不足量的反應物的量進行計算。(2)過量物質的判斷方法①先求出給定反應物的物質的量之比，再與化學方程式中相應反應物的化學計量數之比作比較進行過量判斷。②假設其中一種反應物的量不足，完全反應，求出另一反應物的量，然后把另一反應物的所求量與已知量相比較，若小于已知量，說明假設正確；若大于已知量，說明假設不正確。鞏固·課后精練1．等物質的量的鐵分別與足量的鹽酸、水蒸氣在一定條件下充分反應，則在相同的條件下，產生氫氣的體積比是()A．1∶1 B．3∶4C．2∶3 D．4∶3【答案】B【解析】由化學方程式得如下關系：Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑①1molVL3Fe＋4H2O(g)=Fe3O4＋4H2②3mol4VL①式中3molFe產生3VLH2，②式中3molFe產生4VLH2，故氫氣的體積比為3∶4。2．使相同物質的量濃度的NaCl、MgCl2、AlCl3溶液中的Cl－完全沉淀時，若用去相同濃度的AgNO3溶液的體積比為3∶2∶1，則上述三種溶液的體積比是()A．9∶4∶1 B．3∶2∶1C．6∶3∶2 D．9∶3∶1【答案】D【解析】設V(NaCl)＝V1，V(MgCl2)＝V2，V(AlCl3)＝V3NaCl＋AgNO3=AgCl↓＋NaNO3cV1molcV1molMgCl2＋2AgNO3=2AgCl↓＋Mg(NO3)2cV2mol2cV2molAlCl3＋3AgNO3=3AgCl↓＋Al(NO3)3cV3mol3cV3mol由題意可知，cV1∶2cV2∶3cV3＝3∶2∶1，故V1∶V2∶V3＝9∶3∶1。]3．鋁、鈉混合物投入足量的水中，充分反應后，得到澄清溶液，并收集到4.48LH2(標準狀況)，若鈉的物質的量為0.1mol，則鋁的物質的量為()A．0.2mol B．0.1molC．0.05mol D．0.025mol【答案】B【解析】0.1molNa產生H2的物質的量為0.05mol，生成0.1molNaOH，而反應共釋放H2為4.48L/22.4L·mol－1＝0.2mol，因此Al與NaOH反應放出0.15molH2，2Al～3H223x0.15molx＝0.1mol。4．2mol·L－1的鹽酸和硫酸各100mL，分別加入等質量的鐵粉，反應后生成的氣體質量比為2∶3，則加入的鐵粉的物質的量為()A．0.05mol B．0.075molC．0.15mol D．0.2mol【答案】C【解析】n(HCl)＝0.2mol，n(H2SO4)＝0.2mol，若酸均不足，即酸完全反應，則生成H2的質量比為1∶2，若酸均過量，即金屬完全反應，則生成H2的質量比為1∶1。題中生成H2的質量比為2∶3，說明鹽酸不足，硫酸過量。根據鹽酸中HCl的物質的量可求出與鹽酸反應生成的H2為0.1mol，則與H2SO4反應生成的H2為0.15mol，故加入的鐵粉為0.15mol。5．相同質量的Mg和Al分別與足量的鹽酸反應，所生成的氫氣在標準狀況下的體積之比為()A．2∶3 B．1∶1C．3∶4 D．24∶27【答案】C【解析】設Mg、Al的質量均為m，可由化學方程式計算：Mg＋2HCl=MgCl2＋H2↑24g1molmn1(H2)則n1(H2)＝eq\f(m,24)mol2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑54g3molmn2(H2)則n2(H2)＝eq\f(3m,54)mol＝eq\f(m,18)mol，則生成的H2在標準狀況下的體積之比＝物質的量之比＝eq\f(m,24)∶eq\f(m,18)＝3∶4。6．將5g鎂、鋅、鐵三種金屬的混合物投入40mL稀硫酸中，恰好完全反應，生成的氫氣在標準狀況下的體積是2.8L，則這三種金屬的物質的量之和為()A．0.25mol B．0.125molC．0.1mol D．0.5mol【答案】B【解析】Mg、Zn、Fe均用R表示，這三種金屬與稀硫酸反應符合通式R＋H2SO4=RSO4＋H2↑，故這三種金屬的物質的量之和等于氫氣的物質的量，為eq\f(2.8L,22.4L·mol－1)＝0.125mol。7．200mL0.5mol·L－1的鹽酸與14.3gNa2CO3·xH2O恰好完全反應生成CO2，則x為()A．5 B．6C．9 D．10【答案】D【解析】二者恰好完全反應生成CO2的化學方程式為2HCl＋Na2CO3·xH2O=2NaCl＋CO2↑＋(x＋1)H2O，則n(Na2CO3·xH2O)＝eq\f(1,2)×0.5mol·L－1×0.2L＝0.05mol，即106＋18x＝eq\f(14.3,0.05)，解得x＝10。]8．在一定條件下7g炭粉與14g氧氣完全反應生成21g氧化物，則生成物中CO與CO2的物質的量之比是()A．1∶1 B．2∶1C．2∶3 D．3∶2【答案】A【解析】設生成物中CO與CO2的物質的量分別為x、y，則x＋y＝eq\f(7,12)，x＋2y＝eq\f(14,16)(或28x＋44y＝21)，解得x＝eq\f(7,24)mol，y＝eq\f(7,24)mol。9．標準狀況下，5.6L氯氣和6.72L氫氣的混合氣體充分反應后，所得混合氣體若用2.50mol·L－1的NaOH溶液完全吸收，則需要NaOH溶液的體積為_________mL?！敬鸢浮?00【解析】n(Cl2)＝eq\f(5.6L,22.4L·mol－1)＝0.25mol；n(H2)＝eq\f(6.72L,22.4L·mol－1)＝0.3mol。由H2＋Cl2eq\o(=,\s\up7(點燃))2HCl可知H2過量0.05mol，由Cl2的物質的量0.25mol可求出生成的HCl為0.5mol。再根據HCl＋NaOH=NaCl＋H2O，可確定需要NaOH的物質的量為0.5mol。故所需NaOH溶液的體積為：eq\f(0.5mol,2.50mol·L－1)＝0.2L，即200mL。10．過氧化鈉能與水發生反應，某同學欲用該反應制取標準狀況下的氧氣1.12L。(1)計算至少需要稱取過氧化鈉的質量為_________________________。(2)反應后生成NaOH的物質的量是_____________________________?！敬鸢浮?1)7.8g(2)0.2mol【解析】2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑(2×78)g4mol22.4Lm(Na2O2)n(NaOH)1.12Leq\f(2×78g,mNa2O2)＝eq\f(22.4L,1.12L)，m(Na2O2)＝7.8g，eq\f(4mol,nNaOH)＝eq\f(22.4L,1.12L)，n(NaOH)＝0.2mol。11．(1)等物質的量的鈉、鎂、鋁分別與足量鹽酸反應，產生的氫氣在相同條件下的體積比為_________。(2)等質量的鈉、鎂、鋁分別與足量鹽酸反應，產生的氫氣在相同條件下的體積比為_________。(3)將物質的量均為0.2mol的鈉、鎂、鋁分別投入100mL1mol·L－1的鹽酸中，三者產生的氫氣在相同條件下的體積比為_________。【答案】(1)1∶2∶3(2)eq\f(1,23)∶eq\f(1,12)∶eq\f(1,9)(或36∶69∶92)(3)2∶1∶1【解析】(1)金屬完全反應，令金屬的物質的量均為1mol，根據得失電子守恒，Na反應生成氫氣的物質的量為eq\f(1mol×1,2)