高一化学物质的量、浓度及化学方程式的计算人教版
【同步教育信息】
一. 本周教学内容
物质的量、浓度及化学方程式的计算
二. 教学目的
1. 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
2. 化学方程式计算的解题思路和方法及正确规范的解题格式
3. 培养综合运用知识的能力和综合计算的能力
三. 重点、难点
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。
四. 知识分析
(一)以物质的量为核心的各物理量之间的关系
(二)化学方程式中的计量关系
物质是由原子、分子或离子等微粒组成的,物质之间的化学反应也是这些微粒按一定数目关系进行的。化学方程式可以明确地表示出化学反应中这些微粒之间的数目关系。这些微粒之间的数目关系,也就是化学计量数的关系。A物质的化学计量数的符号为,物质的化学计量数的符号为……,它们的单位为1。
例如:
化学计量数之比 1 : 1 : 2
扩大倍
物质的量之比
化学计量数之比 : :
扩大倍::
物质的量之比
小结: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,等于各物质的物质的量之比。
即:
(三)化学方程式计算的解题思路和解题格式
例:某浓度的溶液恰好与(标准状况)完全反应,计算:
(1)生成的的物质的量
(2)该溶液中的物质的量浓度
解: ——化学方程式
2 1 ——关系量
——已知、未知量
(1) ——列比例
——计算结果
(2)
答:生成的的物质的量为,该溶液 ——答话
中的物质的量浓度为。
解题思路:
1. 根据题意书写正确的化学反应方程式
2. 明确已知条件
化学方程式所表示的是参加反应的纯净物之间的量的关系,因此,不纯物质的量必须换算成纯净物的量,未参加该反应的物质要设法除去等等。
3. 建立已知与未知量的正比例关系。求出未知量
注意事项:
1. 全面分析,挖掘隐含条件,出已知与求解的联系,形成正确而简捷的解题思路。
2. 一般要以“物质的量”为中心展开计算。
3. 解题规范化:解、题设、方程式(或关系式)、关系量、比例式、结果、答话。解答过程
还要有必要的语言过渡。
4. 计算过程必须代入单位:上下单位要相同,左右单位要相当。
5. 检查答案的合理性、全面性,有效数字。
【典型例题】
[例1] 为测定氯水的物质的量浓度,在氯水中加入足量的碘化钾溶液,把游离出来的碘单质按下列反应进行定量分析:,耗去了、的硫代硫酸钠溶液,试问氯水中溶解了多少克?
解析:本题可以根据方程式逐步计算,但较为繁琐,若采用关系式法,就会使计算过程大为转化。
答案:
解:根据化学方程式
推出关系式:
1 2
答:氯水中溶解了。
[例2 ] 已知在70℃的水溶液中能同时发生两个自身氧化还原反应,反应完全后测得溶液中与的物质的量之比为。现有,将其通入到足量70℃的溶液中,反应完全后得到溶液。
(1)写出在70℃的水溶液中符合上述条件的总反应方程式。
(2)计算完全反应后各生成物的物质的量浓度(除外)
解析:本题的关键是第(1)问,对于氧化还原反应,可根据“得失电子数相等”来确定生成物、、的物质的量之比,进而确定化学方程式中化学计量数。
答案:
解:(1)设生成为,为,则生成的物质的量为,根据得失电子的物质的量相等。
即生成、、的物质的量之比为,据此可写出总的化学方程式为:
(2)
代入方程式求得:;;
所以三种物质的浓度为:;;
点评:本题运用了得失电子守恒进行了计算
[例3] 取和, 溶于水,在此混合物中逐渐加入盐酸,反应明显分三个阶段进行,若加入为,溶液中、、分别为、、,试计算在值增大的不同阶段,值范围和对应的、、值,并将其结果填入下表中:
加入 | |||
解析:认真审题,可知此题隐蔽着两个解题必需的隐含条件。
其一,将、、溶于水要发生反应:
其二,反应的顺序。加入后,先与反应,再与反应,最后与反应。
只有出了上述两隐含条件,才能顺利地作答。
答案:
1 1 1
可知过量,剩余为,因此,该混合溶液中含, ,
第一阶段,加入的只与反应。
根据可知,时,生成为(用计算),仍为,,。
第二阶段,加入的与发生反应方程式为
,此反应共消耗,生成最多为,由于第一阶段还需,所以时,溶液中生成(守恒),剩余为,生成
第三阶段,加入继续与发生反应,反应为:
,此反应共消耗,加入前两阶段的量,所以,溶液中生成,剩余。
[例4] 将固体加热,一段时间后,收集到气体,此时的分解率为,在反应后的残留固体中加入足量的浓盐酸,又收集到气体(设元素全部以存在于溶液中)。试填写:
(1) (用表示)
(2)当 时,取最小值,且最小值为 。
(3)当时,加热后所得残留固体的质量为 。
解析:解题的关键是正确地书写有关化学方程式,并结合数学知识,解决化学问题。
答案:(1)参加分解反应的的物质的量为,剩余
,根据化学方程式:
(2)因为,当时,有最小值
(3)当时,
加热后剩余固体质量
点评:将化学问题抽象为数字问题,利用数学工具,通过计算和推理(结合化学知识)解决化学问题,这是化学计算题考查的重要能力之一。
【模拟试题】
1. 用和含为的浓盐酸充分反应(共热),在不考虑挥发的情况下,得到的( )。(东华杯竞赛题)
A. 等于 B. 等于 C. 小于 D. 大于
2. 等质量的下列金属能从足量的稀硫酸溶液中置换出氢气最多的是( )。
A. 铜 B. 钾 C. 铝 D. 铝镁合金
3. 把通过一定质量的固体过氧化钠后,收集到气体(标准状况),则这气体的质量是( )。(北京市宣武区练习题)
A. B. C. D.
4. 将由金属钠、氧化钠和过氧化纳组成的混合物与足量水反应,在标准状况下得到672混合气体。将该混合气体电火花点燃,恰好完全反应。则原混合物中钠、氧化纳、过氧化钠的物质的量之比为( )。
A. B. C. D.
5. 在含有硝酸银和硝酸钯的溶液中加入足量的溶液,充分反应后,静置、过滤、洗涤、干燥,称量得到固体。由此得出的正确结论是( )。(天津市竞赛题)
A. 银离子只有一部分参加反应 B. 钯离子只有一部分沉淀
C. 碘化钯难溶于水 D. 碘化钠和硝酸钯在溶液中无沉淀生成
6. 在三个密闭容器内分别装有: 和; 和;
和,其中每种物质均为。将它们加热至℃,经充分反应后排出气体。写出各容器内残留的固体物质名称及其物质的量,A 、B 、C ,如分别加入相同浓度的足量稀硫酸与残留物完全反应,则消耗硫酸的体积从大到小的顺序依次为 (填编号)。(上海市高考题)
7. 将一定质量的通入溴化钾溶液中,再将所得溶液蒸干,得到干燥的固体物质。经测定该固体物质中含有溴离子,其质量分数为。则:
(1)反应中通入的体积(标准状况)为 。
(2)反应前溴化钾溶液的物质的量浓度为ol是什么单位 。(北京市抽样题)
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