高中化学总复习 物质的量在化学方程式计算中的应用教学案

在化学反应的计算题中，往往不是直接给出相关的量，而是用其他的量以信息的形式给出，让我们把信息和已学过的知识相联系挖掘新的关系量.如Fe和CuSO4溶液反应，我们就可能挖掘出金属增多的质量和溶液减少的质量. Fe+CuSO4=FeSO4+Cu △m(金属) △m(溶液) 56g 1 mol 1mol 64g 8g 8g

这种方法叫“差量法”.用此法可以挖掘出质量差、物质的量差、标准状况下气体的体积差等变化量，使计算过程简单快捷.当然我们还可以应用其他方法(如平均值法、换元法、等效法、设“1”法等)挖掘新的关系量. 例如：现有KCl和KBr的混合物3.87 g，将混合物全部溶于水中，并加入过量的AgNO3溶液，充分反应后产生6.63g沉淀物，则原混合物中钾元素的质量分数为 ( ) A.24.1％ B.25.9％ C.40.3％ D. 48.1％ 〔分析〕 如果设KCl和KBr的质量分别为一未知数，并根据反应的化学方程式与AgCl和AgBr联立解方程，也能求得KCl和KBr的质量，进而求得K元素的质量分数.分析题意知溶质是KCl和KBr，而沉淀足AgCl和AsBr，而n(KCl)＝n(AgCl)，n(KBr)＝n(AgBr)，溶质

+

的质量和沉淀的质量的差为6.63 g-3.87 g=2.76 g，质量的增加原因是将溶质中的K换成

+

了沉淀中的Ag，那么我们就挖掘出 了一个新的关系量.

++

1 mol K被1 mol Ag取代后，产物的质量增加69g

++

K～Ag △m

39 g 108g 69 g Xg 2.76g ∴x=

2.76g?39g?1.56g.

69g1.56g?100%?40.3%. 3.87g则混合物中钾元素的质量分数为

答案：C

(5)综合计算题

对于复杂的综合计算题，解题的关键是要理清各种物理量之间的相互关系，此时以摩尔为单位，可以使有关问题变得简捷、明了.即先把已知量转化为物质的量，然后依据化学方程式进行分析计算.

例如：硝酸与Zn反应的化学方程式如下： 5Zn+12HNO3=5Zn(NO3)2+N2↑+6H2O 当消耗Zn 13g时，求： (1)消耗硝酸多少摩尔?

(2)被还原的硝酸的物质的量为多少? (3)产生氮气多少克? (4)转移电子数为多少?

〔分析〕 本题反应属于氧化还原反应，且必须应用物质的量的关系进行计算.首先将已知量“摩尔化”，可以使解题思路清晰、明了. 解：（1）消耗Zn的物质的量：n(Zn)=

13g?0.2mol.

65g·mol?15Zn+12HNO3=5Zn(NO3)2+N2↑6H2O 5mol 12mol 1mol 0.2mol n (HNO3)总 n(N2) 5mol:12mol=0.2mol:n(HNO3)总， n(HNO3)总=

0.2mol?12mol?0.48mol.

5mol11＝0.48mol×＝0.08mol. 66(2)被还原的硝酸的物质的量为： n(HNO3)＝n(HNO3)总×

(3)产生氮气的物质的量为

n(N2)=1×0.2 mol/5=0.04 mol， 产生氮气的质量为：

m(N2)＝28 g/mol×0.04 mol＝1.12 g.

(4)5 mol Zn完全反应，转移电子的物质的量为5 mol×2＝10 mol，

- 则 5 mol:10 mol＝0.2 mol:n(e)， 转移电子的物质的量： n(e)=

转移电子数：0.4 mol×6.02×10 mol＝2.408×10. 答：略.

[说明]HNO3跟Zn等金属反应时，HNO3起两个作用：一部分作氧化剂，参与氧化还原反应，生成物中N2能证明这一点；一部分作酸性 试剂，其特征是生成物中有Zn(NO3)2.

23

-1

23

-

10mol?0.2mol?0.4mol,

5mol