2022年高一化學(xué)《物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用》教案 新人教版

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1、2022年高一化學(xué)《物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用》教案 新人教版 ●教學(xué)目標  1.使學(xué)生掌握物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、氣體摩爾體積應(yīng)用于化學(xué)方程式的計算方法和格式.  2.使學(xué)生加深對物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、氣體摩爾體積等概念的理解,及對化學(xué)反應(yīng)規(guī)律的認識.  3.培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識的能力和綜合計算的能力.  ? ●教學(xué)重點  物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、氣體摩爾體積應(yīng)用于化學(xué)方程式的計算.  ? ●教學(xué)難點  物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、氣體摩爾體積應(yīng)用于化學(xué)方程式的計算.  ? ●教學(xué)方法  啟發(fā)、引導(dǎo)、講解、練習(xí)  ? ●課時安排  二課時  ? ●教學(xué)

2、用具  投影儀  ? ●教學(xué)過程  ? 第一課時 ? [引入新課]有關(guān)化學(xué)方程式的計算,我們在初中就已經(jīng)很熟悉了,知道化學(xué)反應(yīng)中各反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量之間符合一定的關(guān)系.通過前一章的學(xué)習(xí),我們又知道構(gòu)成物質(zhì)的粒子數(shù)與物質(zhì)的質(zhì)量之間可用物質(zhì)的量做橋梁聯(lián)系起來.既然化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)的質(zhì)量之間符合一定的關(guān)系,那么,化學(xué)反應(yīng)中構(gòu)成各物質(zhì)的粒子數(shù)之間、物質(zhì)的量之間是否也遵循一定的關(guān)系呢?能不能把物質(zhì)的量也應(yīng)用于化學(xué)方程式的計算呢?這就是本節(jié)課我們所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容.  [板書]第三節(jié) 物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用(一)  ? 一、原理  [講解]我們知道,物質(zhì)是由原子、分子或離子等

3、粒子組成的,物質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng)也是這些粒子按一定的數(shù)目關(guān)系進行的.化學(xué)方程式可以明確地表示出化學(xué)反應(yīng)中這些粒子數(shù)之間的數(shù)目關(guān)系.這些粒子之間的數(shù)目關(guān)系,又叫做化學(xué)計量數(shù)ν的關(guān)系.  [講解并板書]       2H2?。2  2H2O  化學(xué)計量數(shù)ν之比: 2 ∶  1   ∶ 2  擴大NA倍:   2NA  ∶  NA  ∶   2NA  物質(zhì)的量之比:   2mol ∶  1mol  ∶   2mol  [師]由以上分析可知,化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比,等于組成各物質(zhì)的粒子數(shù)之比,因而也等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比.  [板書]化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)

4、之比,等于組成各物質(zhì)的化學(xué)粒子數(shù)之比,也等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比.  [師]有了上述結(jié)論,我們即可根據(jù)化學(xué)方程式對有關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量進行定量計算.  [教師]進行物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式的計算時,須按以下步驟進行:  [板書]1.寫出有關(guān)反應(yīng)方程式  2.找出相關(guān)物質(zhì)的計量數(shù)之比  3.對應(yīng)計量數(shù),找出相關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量  4.根據(jù)(一)的原理進行計算  [師]下面,我們就按上述步驟來計算下題.  [投影]例1:完全中和0.10 mol NaOH需H2SO4的物質(zhì)的量是多少?  [講解并板書]  2NaOH + H2SO4====Na2SO4+2H2O  2 1 

5、0.1 mol    n(H2SO4)  = n(H2SO4)==0.05 mol  答:完全中和0.10 mol NaOH需H2SO4 0.05 mol.  [問]請大家口答,上述反應(yīng)中生成水的物質(zhì)的量是多少?  [生]0.1 mol.  [過渡]實際上,我們在運用有關(guān)化學(xué)方程式的計算解決問題時,除了涉及有關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量外,還經(jīng)常涉及到物質(zhì)的質(zhì)量、濃度、體積等物理量.這就需要進行必要的換算.而換算的核心就是——物質(zhì)的量.請大家回憶前面學(xué)過的知識,填出下列各物理量之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系.  [板書]三、物質(zhì)的量與其他物理量之間的關(guān)系 [請一位同學(xué)上黑板來填寫]  [學(xué)生板書]

6、  [師]請大家根據(jù)上述關(guān)系,口答下列化學(xué)方程式的含義.  [投影] H2+Cl2====2HCl  化學(xué)計量數(shù)比  粒子數(shù)之比  物質(zhì)的量比  物質(zhì)的質(zhì)量比  氣體體積比  [學(xué)生口答,教師把各物理量的比值寫于投影膠片上.它們依次是:1∶1∶2;1∶1∶2;1∶1∶2;2∶71∶73;1∶1∶2]  [師]根據(jù)化學(xué)方程式所反映出的這些關(guān)系,可以進行多種計算.但要根據(jù)題意,明確已知條件是什么,求解什么,從而合理選擇比例量的單位.列比例式時應(yīng)注意,不同物質(zhì)使用的單位可以不同,但要相應(yīng),同一物質(zhì)使用的單位必須一致.  [過渡]下面,我們就在掌握上述各物理量之間關(guān)系的

7、基礎(chǔ)上,來系統(tǒng)、全面地學(xué)習(xí)物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式的計算.  [板書]四、物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用  [練習(xí)]在上述例題中,計算所需H2SO4的質(zhì)量是多少?  [學(xué)生活動,教師巡視]  [師]以下是該題的一種解法,供大家參考.  [投影]2NaOH + H2SO4====Na2SO4+2H2O  2 mol     98 g  0.1 mol    m(H2SO4)  m(H2SO4)==4.9 g  答:所需H2SO4的質(zhì)量為4.9 g.  [師]下面,請大家根據(jù)自己的理解,用自認為簡單的方法計算下題,要求用規(guī)范的格式、步驟進行解答.  [投影]例2:將30 g

8、 MnO2的質(zhì)量分數(shù)為76.6%的軟錳礦石與足量12 mol·L-1濃鹽酸完全反應(yīng)(雜質(zhì)不參加反應(yīng)).計算:  (1)參加反應(yīng)的濃鹽酸的體積.  (2)生成的Cl2的體積(標準狀況).  [學(xué)生計算,教師巡視,并選出有代表性的解題方法,讓學(xué)生寫于投影膠片上,以備展示]  [師]請大家分析比較以下幾種解法.  [投影展示]解法一:  解:(1)MnO2的摩爾質(zhì)量為87 g·mol-1  n(MnO2)==0.26 mol    4HCl(濃)  ?。  ?MnO2 MnCl2 + 2H2O?。l2↑  4   1  12 mol·L-1×V[HCl(aq)] 0

9、.26 mol  V[HCl(aq)]==0.087 L  (2)4HCl(濃) + MnO2 MnCl2?。?H2O?。l2↑  1 1  0.26 mol   n(Cl2)  n(Cl2)==0.26 mol  V(Cl2)=n(Cl2)Vm=0.26 mol×22.4 L·mol-1=5.8 L  答:參加反應(yīng)的濃HCl的體積為0.087 L,生成Cl2的體積在標況下為5.8 L.  解法二:  解:(1)MnO2的摩爾質(zhì)量為87 g·mol-1  n(MnO2)==0.26 mol    4HCl(濃)  ?。  ?MnO2 M

10、nCl2?。l2 + H2O↑  4   1  n(HCl)  0.26 mol  n(HCl)==1.04 L  V[HCl(aq)]==0.087 L (2)4HCl(濃)?。nO2 MnCl2 + 2H2O?。l2↑  1 mol 22.4?L 0.26 mol   V(Cl2)  V(Cl2)==5.8?L 答:參加反應(yīng)的濃HCl的體積為0.087 L,生成Cl2的體積在標況下為5.8 L.  解法三:  解:4HCl(濃)    +    MnO2 MnCl2?。?H2O?。l2↑  4 mol   

11、         87 g               22.4 L  12 mol·L-1×V[HCl(aq)] 30 g×76.6%V(Cl2)  V[HCl(aq)]==0.087 L  V(Cl2)==5.8 L  答:參加反應(yīng)的濃HCl的體積為0.087 L,生成Cl2的體積在標況下為5.8 L.  [問]大家認為以上哪種解法更簡單呢?  [生]第三種解法更簡捷!  [師]當然,本題的解答過程上還不止以上三種,其中解法一與課本上的相同,這說明:解答同一個問題可以通過不同的途徑.希望大家在以后的學(xué)習(xí)中能多動腦筋,多想些方法,以促使自己的思維能力能更上一層樓!  下面,請

12、大家用本節(jié)課學(xué)到的知識來計算課本P31五、與P42二、4并與以前的計算方法相比較.  [附P31五、P42二、4,也可用投影儀展示]  P31五、4.6 g Na與足量的H2O反應(yīng),計算生成的氣體在標準狀況下的體積(標準狀況下H2的密度為0.0899 g·L-1).  答案:2.24 L  P42二、4.106 g Na2CO3和84 g NaHCO3分別與過量的HCl溶液反應(yīng),其中  A.Na2CO3放出的CO2多          B.NaHCO3放出的CO2多  C.Na2CO3消耗的鹽酸多 D.NaHCO3消耗的鹽酸多  答案:C  [學(xué)生活動,教師巡視] 

13、[問]通過做以上兩題,大家有什么體會?  [生]用物質(zhì)的量計算比用其他物理量簡單!  [師]對!這也是我們學(xué)習(xí)本節(jié)課的目的之一,即把物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式的計算,可使計算簡單化.也是我們中學(xué)化學(xué)計算中最常用的一種方法.  [本節(jié)小結(jié)]本節(jié)課我們運用化學(xué)計算中的一個基本規(guī)律:化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比對幾個問題進行了分析,在學(xué)習(xí)中除了要用好上述規(guī)律外還要注意解題的規(guī)范性.  [作業(yè)]習(xí)題:一、3、4 二、3、4 三、2  ? ●板書設(shè)計  ? 物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用(一) ? 一、原理        2H2?。2  2H2

14、O  化學(xué)計量數(shù)ν之比: 2 ∶  1   ∶ 2  擴大NA倍:   2NA  ∶  NA  ∶   2NA  物質(zhì)的量之比:   2mol ∶  1mol  ∶   2mol  化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比,等于組成各物質(zhì)的化學(xué)粒子數(shù)之比,也等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比.  ? 二、步驟  1.寫出有關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式       2NaOH?。2SO4====Na2SO4+2H2O  2.找出相關(guān)物質(zhì)的計量數(shù)之比       2      1  3.對應(yīng)計量數(shù),找出相關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量 0.1 mol   n(H2SO4)  4.根據(jù)(一)原理進行計算= n(

15、H2SO4)==0.05 mol  ? 三、物質(zhì)的量與其他物理量之間的關(guān)系  ? 四、物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用  ? ●教學(xué)說明  通過初中的學(xué)習(xí),學(xué)生已知道了化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物和生成物之間的質(zhì)量關(guān)系,并學(xué)習(xí)了運用化學(xué)方程式進行有關(guān)質(zhì)量的計算.本節(jié)課主要揭示了化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物、生成物之間的粒子數(shù)關(guān)系,并運用化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)之比等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比這一規(guī)律,教學(xué)中把物質(zhì)的量,以及物質(zhì)的量濃度等應(yīng)用于化學(xué)方程式中進行計算,從而使同學(xué)們充分意識到運用物質(zhì)的量進行計算的簡捷性和廣泛性.  ? ●參考練習(xí)  1.完全燃燒4 mol CH4,生成的H2O的物質(zhì)的量是

16、多少?  解析:寫出化學(xué)方程式,列出有關(guān)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)和物質(zhì)的量.  根據(jù)CH4與H2O物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,列出方程式  =將CH4的物質(zhì)的量代入方程式,求H2O的物質(zhì)的量.  n(H2O)==8 mol  答案:完全燃燒4 mol CH4 生成8 mol H2O  2.500 mL KI 溶液中通入足量的Cl2,反應(yīng)后蒸發(fā)溶液,灼燒固體,最后剩余固體7.45 g.試計算:  (1)原溶液中KI的物質(zhì)的量濃度;  (2)在標準狀況下通入Cl2的體積.  解析:(1)由反應(yīng)2KI+Cl2====2KCl+I2可知,  n(KI)=n(KCl)==0.100

17、 mol  故KI溶液的物質(zhì)的量濃度  c(KI)==0.2 mol/L  (2)同樣由方程式可知  n(Cl2)=n(KCl)=×=0.050 mol  其在標準狀況下的體積為  V(Cl2)=n(Cl2)·Vm=0.050 mol×22.4 L/mol=1.12 L  答案:(1)0.2 mol/L (2)1.12 L  3.NaCl和NaBr的混合物16.15 g,溶于水后,通入足量的氯氣充分反應(yīng),把溶液蒸干、灼燒,得固體11.70 g.求原混合物中NaCl的質(zhì)量.  解析:由Cl2和NaBr反應(yīng)的化學(xué)方程式:  2NaBr+Cl2====2NaCl+Br2   Δm

18、 2×103     2×5X.5     89 可知經(jīng)過反應(yīng)后,固體質(zhì)量減輕,故本題可采用差量法計算  據(jù)題意設(shè)原混合物中NaBr的質(zhì)量為m  則可得: 解得m=10.3 g  所以原混合物中的NaCl的質(zhì)量為  m(NaCl)=16.15 g-10.3 g=5.85 g  答案:5.85 g  ? 第二課時 ? [引入課題]本節(jié)課我們來繼續(xù)學(xué)習(xí)物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式的計算.  [板書]第三節(jié) 物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用(二)  [師]請大家根據(jù)上節(jié)課所學(xué)內(nèi)容,做以下練習(xí):  [投影] 400 mL某濃度的NaOH溶液恰好與5.8 L Cl2(標準狀況)

19、完全反應(yīng),計算:  (1)生成NaClO的物質(zhì)的量.  (2)該溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度.  [學(xué)生活動,教師把例題在黑板上寫出,然后巡視指導(dǎo)]  [板書]例1:用8.7 g MnO2與100 g 36.5%的濃鹽酸反應(yīng),消耗鹽酸的物質(zhì)的量是多少?產(chǎn)生Cl2在標況下的體積是多少?未參加反應(yīng)的HCl的質(zhì)量是多少?  [師]以下是練習(xí)題的解法及步驟,供同學(xué)們參考.  [投影展示]  答:(1)生成的NaClO的物質(zhì)的量是0.26 mol.  (2)該溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度是1.3 mol·L-1.  [過渡]剛才的練習(xí)題的已知條件是兩種反應(yīng)物恰好完全反應(yīng),故計算時可

20、直接利用所給反應(yīng)物的量進行計算,若兩種反應(yīng)物的量都已給出,但卻不知它們是否恰好完全反應(yīng),這時,計算時應(yīng)以哪一種反應(yīng)物為標準呢?這就要涉及到過量計算.  現(xiàn)在,請大家看黑板上的例1.  [學(xué)生看題]  [講解]在化學(xué)反應(yīng)中,反應(yīng)物之間是按化學(xué)反應(yīng)方程式所確定的質(zhì)量比或物質(zhì)的量比進行反應(yīng)的.如果某一反應(yīng)中兩種反應(yīng)物的量都已給出,此時存在兩種可能,一種是兩種反應(yīng)物恰好完全反應(yīng);二是兩種反應(yīng)物不是恰好完全反應(yīng),而是一種反應(yīng)物過量.這時就應(yīng)首先確定哪種反應(yīng)物的量是過量的,然后根據(jù)不足量的物質(zhì),即完全反應(yīng)的物質(zhì)的量進行有關(guān)計算.下面,我們就按以上思路來解答該題.  [講解并板書]  解:MnO2

21、的摩爾質(zhì)量是X7 g·mol-1,HCl的摩爾質(zhì)量是36.5 g·mol-1.   答:消耗HCl 0.4 mol,產(chǎn)生Cl2 2.24 L,未參加反應(yīng)的HCl為21.9 g.  [師]現(xiàn)在,請大家做以下練習(xí).  [投影練習(xí)]將0.65 g鋅加到50 mL 1 mol·L-1鹽酸中,計算:  (1)標準狀況下,生成H2的體積.  (2)若反應(yīng)完成后,溶液體積仍為50 mL,這時溶液中的Zn2+和H+的物質(zhì)的量濃度是多少?  [分析]溶液中的Zn2+來自反應(yīng)生成物ZnCl2,H+應(yīng)是反應(yīng)后剩余的HCl電離出的.因此,求c(Zn2+)與c(H+)應(yīng)先求出c(ZnCl2)及反應(yīng)后的

22、c(HCl).  [學(xué)生練習(xí),教師指導(dǎo)]  [師]以上練習(xí)題的思路及參考步驟如下:  [投影展示]  c(Zn2+)=c(ZnCl2)=0.2 mol·L-1  答:(1)標準狀況下,生成H2 0.224 L.  (2)反應(yīng)后溶液中Zn2+與H+的物質(zhì)的量濃度分別為0.2 mol·L-1和0.6 mol·L-1.  [師]請大家再看以下例題:  [投影]例2:根據(jù)反應(yīng):KClO3+6HCl====KCl+3Cl2↑+3H2O,在標準狀況下,若有2.822 L Cl2生成,則被氧化的HCl是  A.0.21 mol      B.0.25 mol       C.7.67

23、g       D.9.13 g  [學(xué)生思考]  [分析]本題根據(jù)化學(xué)方程式,考查氧化還原反應(yīng)的有關(guān)知識.在氧化還原反應(yīng)中,反應(yīng)前后,同種元素的化合價改變不能交錯,故KClO3中的Cl在反應(yīng)時由+5價轉(zhuǎn)化為0價,生成Cl2,6 mol HCl中有5 mol被氧化共失5 mol電子轉(zhuǎn)化為0價,生成Cl2,還有1 mol HCl轉(zhuǎn)化為KCl,這樣生成3 mol Cl2,只有5 mol HCl被氧化,故被氧化的HCl與生成Cl2的關(guān)系為:  ? ? [草板書]5HCl  ~  3Cl2  5 mol     3×22.4 L  n(HCl)      2.822 L  n(HCl)

24、==0.21 mol  m(HCl)=n(HCl)·m(HCl)=0.21 mol×36.5 g·mol-1=7.67 g  故答案為AC.  [師]下面,請大家做以下練習(xí).  [投影]在反應(yīng)CaH2+2H2O====Ca(OH)2+2H2↑中,下列敘述正確的是  A.H2只是氧化產(chǎn)物  B.H2O是氧化劑  C.CaH2是氫元素既被氧化又被還原  D.此反應(yīng)中氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物物質(zhì)的量之比為1∶1  [學(xué)生活動]  [解析]本題考查氧化還原反應(yīng)中氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物以及它們的量的關(guān)系等知識.從化學(xué)反應(yīng)方程式中可看出,CaH2中的H為-1價,在反應(yīng)中-1價的H

25、被氧化成H2,H2O中H為+1價,在反應(yīng)中被還原成H2,因此H2O為氧化劑,氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物均為H2,它們的物質(zhì)的量之比為1∶1.  答案:BD  [本節(jié)小結(jié)]綜合以上計算可知,物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式的計算時,須注意以下幾點:首先化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比,這是進行各項計算的最根本依據(jù);其次,計算時要注意物質(zhì)的量與其他各物理量(如質(zhì)量、氣體體積、濃度等)之間的關(guān)系;另外,存在過量問題時,要根據(jù)不過量的物理量來進行計算.  [作業(yè)]習(xí)題二、2、5、7 三、3  ? ●板書設(shè)計  ? 物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用(二) ? 例1.用8.7

26、g MnO2與100 g 36.5%的濃鹽酸反應(yīng),消耗鹽酸的物質(zhì)的量是多少?產(chǎn)生Cl2在標況下的體積是多少?未參加反應(yīng)的HCl的質(zhì)量是多少?  解題思路及分析(略)  例2.根據(jù)反應(yīng):KClO3+6HCl====KCl+3Cl2↑+3H2O,在標準狀況下,若有2.822 L Cl2 生成,則被氧化的HCl是  A.0.21 mol     B.0.25 mol     C.7.67 g      D.9.13 g  解題思路及分析(略)  ? ●教學(xué)說明  本節(jié)內(nèi)容實際上是前面所學(xué)知識和技能的綜合運用,涉及中學(xué)化學(xué)反應(yīng)中許多有關(guān)的物理量之間的換算,綜合性很強,有一定的難度.因此,

27、教師在講解例題時,應(yīng)注意層層遞進,環(huán)環(huán)相扣,從而使學(xué)生能把有關(guān)的物質(zhì)的量計算和根據(jù)化學(xué)方程式的計算有機地結(jié)合起來,進一步達到新舊知識的融會貫通.在此后的授課中,還要注意對此部分內(nèi)容進行不斷的鞏固和練習(xí).  ? ●參考練習(xí)  1.實驗室用濃鹽酸和二氧化錳反應(yīng)制取氯氣時,收集到7.1 g 氯氣,求:  (1)發(fā)生反應(yīng)的二氧化錳的物質(zhì)的量是多少?  (2)被氧化的氯化氫的物質(zhì)的量是多少?  (3)有多少個電子發(fā)生轉(zhuǎn)移?  解析:(1)設(shè)需MnO2的物質(zhì)的量為x  MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O  1 mol  71 g  x  7

28、.1 g x==0.1 mol  (2)設(shè)被氧化的HCl的物質(zhì)的量為y 被氧化的HCl的物質(zhì)的量等于被氧化的Cl-的物質(zhì)的量  則有:  MnO2+2Cl-+4H+Mn2++Cl2↑+2H2O  2 mol  71 g  y  7.1 g  y==0.2 mol  (3)設(shè)電子轉(zhuǎn)移數(shù)目為z個  每生成1 mol Cl2,電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目為2×6.02×1023個.  Cl  2e-  71 g    2×6.02×1023個  7.1 g   z z==1.204×1023個  答案:(1)反應(yīng)的MnO2為0.1 mol;  (2)

29、被氧化的HCl為0.2 mol;  (3)電子轉(zhuǎn)移數(shù)為1.204×1023個.  2.已知H2S通常為氣體,微溶于酸(H+)溶液,很難電離出H+;FeS易與稀鹽酸反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式為:  FeS+2HCl====FeCl2+H2S↑  將8.8 g FeS 固體置于200 mL 2.0 mol/L 的鹽酸中,制備H2S氣體.反應(yīng)完全后,溶液中還剩余部分HCl,H2S的濃度為0.10 mol/L,假定溶液體積不變,試計算:  (1)收集到的H2S氣體的體積(標準狀況);  (2)溶液中Fe2+和H+的物質(zhì)的量濃度.  解析:(1)設(shè)生成的H2S的物質(zhì)的量為x  FeS+2HC

30、l====FeCl2+H2S↑  88 g 1 mol  8.8 g         x  x==0.10 mol  溶液中溶解的H2S的物質(zhì)的量為: 0.10 mol/L×0.20 L=0.020 mol  收集到H2S在標準狀況下的體積: (0.10 mol-0.020 mol)×22.4 L/mol=1.8 L  (2)由于FeS完全反應(yīng),故溶液Fe2+的物質(zhì)的量就是FeS的物質(zhì)的量  c(Fe2+)=÷0.20 L=0.50 mol/L  由于反應(yīng)后鹽酸過量,故溶解的H2S所電離出的H+可以忽略,溶液中的H+就是原來的H+與消耗掉的H+之差.  生成0.1

31、0 mol H2S 消耗H+ 0.20 mol,原鹽酸中含有H+的物質(zhì)的量為0.20 L×2.0 mol/L=0.40 mol  c(H+)= =1.0 mol/L  答案:(1)收集到的H2S在標準狀況下的體積為1.8 L;  (2)溶液中Fe2+的物質(zhì)的量濃度是0.50 mol/L,H+的物質(zhì)的量濃度是1.0 mol/L.  ? ●備課資料  一、關(guān)于化學(xué)方程式的計算應(yīng)注意的幾個問題  化學(xué)方程式是建立在客觀事實與質(zhì)量守恒定律基礎(chǔ)上的從“質(zhì)”和“量”兩方面來描述化學(xué)反應(yīng)的表達式.一個正確的化學(xué)方程式能表明的量的關(guān)系主要有:各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比(或各物質(zhì)的原子、分子、離子等粒子

32、的個數(shù)比)以及同條件下各氣態(tài)物質(zhì)的體積之比.在具體計算時,應(yīng)依據(jù)化學(xué)方程式選擇適當?shù)牧苛斜壤竭M行計算,同時注意以下幾個問題:  1.準確把握反應(yīng)內(nèi)涵,正確書寫化學(xué)方程式.  2.化學(xué)方程式所表示的是純凈物之間的量的關(guān)系,因此不純物質(zhì)必須換算成純物質(zhì)的量再進行計算.  3.化學(xué)方程式所表示的是實際發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)間量的關(guān)系.例如,反應(yīng)2H2+O22H2O表示發(fā)生反應(yīng)的H2與O2的量的關(guān)系是2∶1,而不涉及反應(yīng)發(fā)生時體系中H2和O2的實際含量或量的關(guān)系,既使反應(yīng)體系起始時H2與O2的量的關(guān)系為4∶1,反應(yīng)也是按方程式規(guī)定的2∶1進行,并且反應(yīng)之后會剩余下過量的H2.  4.在所列比例式中,

33、同一物質(zhì)上下單位要相同,不同物質(zhì)左右單位要對應(yīng).  5.對于過量的計算,一般有如下兩種情況:  一是已知兩種反應(yīng)物的量求生成物的量.此時,應(yīng)首先判斷哪種反應(yīng)物過量,然后依據(jù)不足量進行求解.  二是已知某一生成物的量和反應(yīng)物總量,求各反應(yīng)物的量.解題的方法要點是:根據(jù)生成物的量求出參加反應(yīng)的各反應(yīng)物的量,再與所給總量比較,得出各反應(yīng)物的量.一般有兩個答案.  6.關(guān)于混合物的計算.  此類題較復(fù)雜,解法各異,但一般的解法要點是:明確反應(yīng)原理,寫出正確的化學(xué)方程式,依據(jù)某個量守恒(原子個數(shù)守恒、電荷守恒、質(zhì)量守恒等).利用物質(zhì)的量的關(guān)系列等式或利用質(zhì)量關(guān)系列等式求解,或同時利用以上關(guān)系列

34、方程組求解.  二、判斷過量計算的幾種方法  過量計算幾乎貫穿整個高中化學(xué)學(xué)習(xí)的始終.此處介紹四種判斷過量的方法,以使學(xué)生在學(xué)習(xí)中能靈活的運用.  例:25 g純度為80%的石灰石與100 g質(zhì)量分數(shù)為15%的稀鹽酸充分反應(yīng),試確定反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量.  方法一:比值法  CaCO3?。?HCl====CaCl2+H2O+CO2↑  100 g 73 g  25 g×80% 100 g×15%  因為>,所以鹽酸過量.計算CO2的質(zhì)量應(yīng)用CaCO3的量來計算.  比值法判斷過量的方法是:關(guān)系量(式量總和)比已知量,比值小者過量.例中CaCO3的關(guān)系量為100,已知量為

35、25×80%,HCl的關(guān)系量為73,已知量為100×15%.(反過來,也可以說,已知量比關(guān)系量,比值大者過量)  方法二:十字相乘法  CaCO3?。?HCl====CaCl2+H2O+CO2↑  100 g 73 g  25 g×80%  100 g×15%  因為100 g×100 g×15%>73 g×25 g×80%,所以HCl過量.  十字相乘法判斷過量的方法是:關(guān)系量與已知量交叉相乘,積大者其中所含已知量對應(yīng)物質(zhì)過量.  方法三:計算反應(yīng)物法  假設(shè)CaCO3全部反應(yīng)完,需消耗HCl的質(zhì)量為x,則  CaCO3?。?HCl====CaCl2+H2O+CO2↑

36、  100 g 73 g  25 g×80%  x  x==14.6 g  因為14.6 g<100 g×15%,所以HCl過量.  計算反應(yīng)物法判斷過量的方法是:假設(shè)其中一種物質(zhì)完全反應(yīng)完(設(shè)為A物質(zhì)),以它為標準計算所需另一種物質(zhì)(設(shè)為B物質(zhì))的量,若計算所得值比實際值大,則A物質(zhì)過量;若計算所得值比實際值小,則B物質(zhì)過量.  方法四:計算生成物法  假設(shè)CaCO3、HCl都反應(yīng)完,設(shè)反應(yīng)生成CO2的質(zhì)量分別為x和y,則有  100 g∶44 g=(25 g×80%)∶x  x=8.8 g  同理:73 g∶44 g=(100 g×15%)∶y  y=9.0 g  因

37、為9.0 g>8.8 g,所以HCl過量,反應(yīng)生成CO2為8.8 g.  用計算生成物法判斷過量的方法是:分別以反應(yīng)物中各已知量為標準,計算生成同一物質(zhì)的量,計算所得值大者,則對應(yīng)反應(yīng)物過量.生成物的實際值應(yīng)取計算所得的較小值.  以上四法各有千秋,相對來說,方法一、方法三用得較多些.但究竟用哪種方法判斷過量為最好,則應(yīng)視具體情況而論.若只要求判斷誰過量,以方法一、方法二為最佳;若需要計算過量物的剩余量,以方法三為佳;若只需計算生成物的量,以方法四為佳.  必須指出的是:以上判斷過量方法只適用于兩種物質(zhì)間反應(yīng)的計算.  判斷過量時,若比值相等或乘積相等或計算所得反應(yīng)物或生成物相等,則說

38、明兩反應(yīng)物恰好完全反應(yīng).同一物質(zhì)必須單位一致,不同物質(zhì)間單位可以不一致,但關(guān)系量之間一定要注意對應(yīng)關(guān)系.  ●綜合能力訓(xùn)練  1.某溶液中Cl-、Br-、I-的離子個數(shù)比為1∶2∶3,欲使其比變?yōu)?∶2∶1,需通入氯氣的分子個數(shù)是原溶液中I-個數(shù)的  A.1/2         B.1/3  C.2/3 D.以上計算均不對  解析:向Br-、I-共存的溶液中通入Cl2后,首先發(fā)生的反應(yīng)及有關(guān)粒子數(shù)之比為:  Cl2 + 2I-====2Cl-+I2  1 ∶ 2 ∶ 2  若把Cl-、Br-、I-的離子個數(shù)比為1∶2∶3看作離子數(shù)為1、2、3,從下表中能清楚地看到本題

39、的答案. 答案:B  2.把50 mL 0.1 mol/L CaCl2溶液和50 mL 0.1 mol/L AgNO3 溶液混合,設(shè)混合后溶液的總體積不變,反應(yīng)后溶液中Cl-的物質(zhì)的量濃度為______________mol/L;Ca2+的物質(zhì)的量濃度為____________mol/L.  解析:兩溶液混合后的化學(xué)反應(yīng)為:  Cl-+Ag+====AgCl↓  在已知條件中n(Cl-)是n(Ag+)的兩倍,反應(yīng)后還剩余一半的Cl-.  答案:c(Cl-)為0.05 mol/L,c(Ca2+)為0.05 mol/L  3.今有Na2CO3和NaCl的混合物100 g,加熱到

40、質(zhì)量不再減少為止,剩余殘渣為84.5 g,將殘渣溶于水,滴入足量AgNO3溶液得到白色沉淀,加足量稀硝酸后大部分沉淀消失,剩余沉淀為12.26 g,試計算混合物中Na2CO3、NaHCO3和NaCl的質(zhì)量分數(shù)各是多少?  解析:設(shè)混合物中含NaHCO3的質(zhì)量為x,NaCl的質(zhì)量為y  加熱后失去H2O+CO2的質(zhì)量為:  100 g-84.5 g=15.5 g  混合物中Na2CO3質(zhì)量=100 g-42 g-5 g=53 g  答案:混合物中NaHCO3質(zhì)量分數(shù)為42%,Na2CO3質(zhì)量分數(shù)為53%,NaCl質(zhì)量分數(shù)為5%.  4.取一定量的純MnO2和純KClO3混合加熱,

41、充分反應(yīng)后將剩余固體與足量的濃鹽酸混合加熱,反應(yīng)完畢后,將溶液蒸干,得到固體質(zhì)量與原混合物質(zhì)量相等,求MnO2在原混合物中的質(zhì)量分數(shù).  解析:取KClO3與MnO2質(zhì)量和為100 g,設(shè)其中MnO2的質(zhì)量為x.  答案:MnO2的質(zhì)量分數(shù)為46.7%.  5.已知黑火藥反應(yīng)的方程式為:  2KNO3+S+3C====K2S+N2↑+3CO2↑  求此反應(yīng)中被1.0 mol KNO3氧化的碳的質(zhì)量是多少g?  解答:本題以化學(xué)反應(yīng)方程式為依據(jù),考查氧化還原反應(yīng)的概念及有關(guān)計算.  分析所給化學(xué)方程式中各元素的化合價可知,該反應(yīng)中的氧化劑是KNO3和S,還原劑是C.根據(jù)得失電子

42、關(guān)系,C的化合價升高4價,即1 mol碳單質(zhì)在反應(yīng)中失去4 mol e-,3 mol碳單質(zhì)共失去12 mol e-,而2 mol KNO3共得到10 mol e-,1 mol 硫單質(zhì)只得到2 mol e-.由反應(yīng)方程式分析可知,被2 mol KNO3氧化的碳占總物質(zhì)的量的,即,而反應(yīng)中總共被氧化的碳的物質(zhì)的量為3 mol,所以被2 mol KNO3氧化的碳的物質(zhì)的量=×3 mol=2.5 mol.故被1.0 mol KNO3氧化的碳的物質(zhì)的量為mol.    解: 2KNO3 + S?。?C====K2S+N2↑+3CO2↑  2 mol 3×mol  1 mol n(C) 

43、 n(C)==1.25 mol  m(C)=n(C)·m(C)=1.25 mol×12 g·mol-1=15 g.  答:1.0 mol KNO3氧化的碳的質(zhì)量是15 g.  6.向100 g 8%的NaOH溶液中通入一定量的CO2,然后將溶液在減壓低溫下蒸干.  (1)將所得固體可能的成分填入下表.  (2)如果最后得到的固體質(zhì)量為13.7 g,則標況下通入CO2的體積是多少?  解析:(1)CO2通入NaOH溶液后有以下反應(yīng)發(fā)生  2NaOH+CO2====Na2CO3+H2O       ①  NaOH+CO2====NaHCO3      ②  當n(NaO

44、H)∶n(CO2)=2∶1時,二者恰好按①式進行,所得固體為Na2CO3.  當n(NaOH)∶n(CO2)>2∶1時,NaOH過量,固體為NaOH與Na2CO3的混合物.  當n(NaOH)∶n(CO2)=1∶1時,反應(yīng)恰好按②式進行,固體產(chǎn)物為NaHCO3.  當1∶1<n(NaOH)∶n(CO2)<2∶1時,既有①式反應(yīng),又有②式反應(yīng),所得固體為Na2CO3與NaHCO3的混合物.  當n(NaOH)∶n(CO2)<1∶1時,反應(yīng)按②式進行,產(chǎn)物為NaHCO3.  (2)若固體產(chǎn)物全為Na2CO3時,設(shè)其質(zhì)量為x g  2NaOH+CO2 ==== Na2CO3+H2O 

45、2 106   x     x=10.6 g  若固體產(chǎn)物全為NaHCO3時,設(shè)其質(zhì)量為y g  NaOH+CO2 ==== NaHCO3  1 84  y     y=16.X g  因為實際得到固體13.7 g,而10.6<13.7 g<16.X g,所以固體物質(zhì)應(yīng)是Na2CO3和NaHCO3的混合物.  設(shè)13.7 g混合物中有Na2CO3 a mol、NaHCO3 b mol  n(CO2)=a+b=0.15 mol(C原子守恒)  V(CO2)=0.15 mol×22.4 L·mol-1=3.36 L.  答案:(1)  (2)通入的CO2在標準狀況下的體積為3.36 L. 

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