物質的量在化學方程式計算中的應用【學習目標】1、掌握物質的量、物質的量濃度、氣體摩爾體積應用于化學方程式的計算方法和格式；2、加深對物質的量、物質的量濃度、氣體摩爾體積等概念的理解以及對化學反應規律的認識。【要點梳理】要點一、化學計量數在化學反應中各反應物按一定微粒數比相互轉化為一定微粒數的生成物。各反應物和各生成物微粒個數的最簡整數比稱之為各物質的化學反應計量數。化學計量數既表示各物質參加化學反應的微粒個數，也表示宏觀可度量物質的量之比。它比以前稱之為方程式中各物質系數的提法更確切、更科學。要點二、引入化學計量數的必要性“物質的量”應用于化學方程式的計算時，皆基于各反應物、生成物“粒子數之比”等于其物質的量之比。例如：指出：體積關系只對氣體成立要點三、有關化學方程式計算的依據物質的量在化學方程式計算中的應用ID：388491#知識回顧】化學方程式明確地表示出化學反應中各物質的微粒數之間以及質量之間的數量關系。對于有氣體參加的反應，其氣態物質在同溫同壓下也有確定的體積關系，總結起來有如下規律：（1）相互作用的物質的微粒數之比等于方程式中各物質化學計量數之比。（2）相互作用的各物質的物質的量之比等于方程式中各物質化學計量數之比。（3）相互作用的氣態物質，同溫同壓下的體積之比等于化學方程式中各氣態物質化學計量數之比。（4）相互作用物質的質量之比等于方程式中各物質化學計量數和該物質的相對分子質量乘積之比。以上四種基本關系在化學計算中會經常用到。要點四、計算要求（1）根據化學方程式進行計算時，已知物質的其他物理量一般可換算成物質的量，再根據化學方程式中的化學計量數之比等于物質的量之比，列比例求解。（2）解題過程中注意：①各種符號的書寫要規范，大寫字母與小寫字母的意義各不相同。如“M”表示摩爾質量，而“m”表示質量；“N”表示微粒數，而“n”表示物質的量。②設未知數直接用各物理量的符號表示，且要注明物質（或粒子）的符號。如設參加反應鹽酸溶液的體積為V[HCl(aq)]。③各物理量及單位、物質的名稱、公式等盡量用符號表示。如已知NaOH溶液的體積和物質的量濃度，求NaOH溶液的質量時就寫成：m(NaOH)=c(NaOH)×V[NaOH(aq)]×M(NaOH)要點五、解題步驟（1）設未知數。設出的未知數直接用各物理量的符號表示，如設參加反應的NaOH溶液的體積為V[NaOH(aq)]，并且不帶單位。同時應合理利用化學方程式中的橫向和縱向聯系，使運算簡便。（2）寫出有關化學方程式，并注意隱含條件。在化學方程式相關物質下面注明相應的關系量，比較復雜的數量關系可先化簡。（3）建立未知量和已知量之間的數量關系，可以是等式也可以是不等式。把已知量代入計算式中，計算時都要帶單位（已知量帶單位，未知量不帶單位）。（4）運用數學工具選取容易解決的突破口求解，并寫出答案。解題關鍵：①準確把握反應內涵（包括顯性與隱含的反應），正確書寫化學方程式或離子方程式。②化學方程式所表示的是純凈物之間的量的關系，因此不純物質必須換算成純凈物的量再進行計算。③在所列比例式中，同一物質上下單位要一致，不同物質左右單位要對應。④規范用語n(H2SO4)——表示H2SO4的物質的量v(NaOH)——表示化學方程式中NaOH的化學計量數c(HCl)——表示鹽酸的物質的量濃度V[NaCl(aq)]——表示NaCl溶液的體積V(H2)——表示H2的體積w(MnO2)——表示混合物中MnO2的質量分數m(H2O)——表示H2O的質量在列比例式及運算過程中都應帶單位。化學方程式的計算題型較多。在熟悉基本題型與常規解法的同時要注意積累解題的思維方法和技巧。【典型例題】類型一、反應物中有一種過量的計算例1實驗室將30g含MnO2質量分數為76.6%的軟錳礦石與90.0mL12mol·L－1濃鹽酸共熱，計算在標準狀況下可生成Cl2多少升？【思路點撥】在做題時應該認識到二氧化錳與濃鹽酸反應制氯氣時濃鹽酸是過量的，利用方程式進行計算時應選擇二氧化錳的量作為標準。【答案】5.8L。【解析】n(HCl)=0.09L×12mol·L－1=1.08mol舉一反三：【變式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是多少升？（2）反應后所得溶液的物質的量濃度是多少？【答案】（1）生成的氣體在標準狀況下是0.56L；（2）反應后所得溶液的物質的量濃度是0.5mol/L。【解析】設生成標準狀況氣體的體積為V，反應后所得溶液的物質的量濃度為c，根據化學方程式列比例求解：，。物質的量在化學方程式計算中的應用ID：388491#例題1】【變式2】將6.5gZn放入足量鹽酸中，Zn完全反應。計算：(1)6.5gZn的物質的量；(2)參加反應的HCl的物質的量；(3)生成H2的體積（標準狀況）。【答案】(1)6.5gZn的物質的量為0.1mol；(2)參加反應的HCl的物質的量0.2mol；(3)生成H2的體積（標準狀況）為2.24L。【解析】(1)6.5gZn的物質的量為；由題意知HCl過量類型二、兩量差列比例解計算題例2將5.29gNaCl和NaBr的混合物溶于水后通入足量的Cl2使之充分反應，再將反應后溶液加熱蒸干、灼燒，得到殘渣質量4.40g。計算原混合物中NaCl、NaBr的質量。【思路點撥】該題只給出了處理前后混合物的質量，且質量變化了，找出質量變化的原因，利用差量法解題。【答案】原混合物中NaCl的質量為3.32g，原混合物中NaBr的質量為2.06g。【解析】由于NaCl不參與反應，故引起固體物質質量減少的原因是NaBr轉化為NaCl設原混合物中NaBr的質量為m(NaBr)解得：m(NaBr)=2.06g。原混合物中NaCl的質量為：5.29－2.06g=3.32g。【總結升華】當某一反應有氣體參加或有氣體生成，且同一條件下反應方程式前后氣體物質的化學計量數不相等時，反應前后的總體積存在差量；當反應物或生成物部分為固體、部分為氣體時，反應體系中固體物質總質量在反應前后存在差量。即可用兩量差列比例求解。例3把一塊表面已部分被氧化的鈉0.77g放入10g水中，得到標準狀況下氫氣224mL。求（1）若將金屬鈉表面的氧化物均視為氧化鈉，試求該氧化鈉的質量。（2）所得溶液中溶質的質量分數和該溶液的物質的量濃度（溶液的密度為dg·cm－3）。【思路點撥】做問題（1）時弄清楚氫氣是由鈉和水反應生成的，根據氫氣的量求金屬鈉的質量，進而求氧化鈉的質量；做問題（2）還需利用氧化鈉與水反應的方程式，理清誰是溶質、溶液的質量怎么變化。【答案】（1）0.31g（2）11.16%，2.79dmol·L―1【解析】（1）設金屬鈉質量為x，與水反應生成NaOH的質量為y。列比例式后解得x=0.46g，y=0.8g，由此可得m(Na2O)=0.77g－0.46g=0.31g。（2）設0.31gNa2O與水反應生成NaOH的質量為z。列比例式后解得z=0.4g，NaOH的質量分數為：，c(NaOH)×40g·mol－1=11.16%×1000dg·L―1，c(NaOH)=2.79dmol·L―1。【總結升華】一般思路：分析題目：已知條件是什么？求什么？將哪幾種物質的物理量直接應用于化學方程式計算合理且最佳？然后將所求物質直接用物理量符號表示。解題格式和過程要規范，養成用物質的量來解題的習慣。物質的量在化學方程式計算中的應用ID：388491#混合物計算——圖像題】舉一反三：【變式1】現有一種Na2CO3和NaHCO3的混合物，某同學為測定其含量，取一定量的該樣品溶于水，逐滴加入稀鹽酸并不斷振蕩，首先發生反應：Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl，然后才發生反應：NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O。已知：該溫度下CO2密度為1.98g/L，實驗測得產生的CO2體積的與加入稀鹽酸的數據如下圖。（1）當加入g鹽酸時，才開始產生CO2；圖中V=mL。（2）請計算：①所加入鹽酸中HCl的質量分數為多少?②原樣品中Na2CO3和NaHCO3的質量各是多少？（百分數精確到0.1%，質量精確到0.01g）【答案】（1）5，444；（2）①所加入鹽酸中HCl的質量分數為7.4%；②原樣品中Na2CO3的質量為1.06g，NaHCO3的質量為1.26g。【變式2】甲、乙兩燒杯中分別盛有1L等物質的量濃度的Cu(NO3)2和AgNO