发布时间 : 星期四 文章[优化方案]2016版高考化学二轮复习 上篇 专题突破方略 专题一 基本概念 第二讲 化学常用计量学案更新完毕开始阅读
2．物质的量在化学方程式计算中的应用
物质的量在化学方程式计算中的应用要注意以下几点：
(1)化学计量数之比＝反应中各物质的粒子数之比＝反应中各物质的物质的量之比＝反应中各气态物质的体积之比(同温同压)。
(2)物质的量在化学方程式计算中的应用，关键是找出已知量和未知量(可以是物质的量、质量、体积等)，把已知量和未知量分别写在化学方程式中有关化学式的下面。
(3)若在同一题目中的两个量单位不一致，要做到两个量及其单位“上下一致、左右对应”。
(4)在计算过程中，注意使用差量法、关系式法、守恒法、极值法等。
以物质的量为中心的计算
1．(化学计算与化学用语书写类)(2015·高考浙江卷)化合物甲和NaAlH4都是重要的还原剂。一定条件下金属钠和H2反应生成甲。甲与水反应可产生H2，甲与AlCl3反应可得到NaAlH4。将4.80 g甲加热至完全分解，得到金属钠和2.24 L(已折算成标准状况)的H2。
请推测并回答：
(1)甲的化学式：________。 (2)甲与AlCl3反应得到NaAlH4的化学方程式：________________________________________________________________________
____________________________。
(3)NaAlH4与水发生氧化还原反应的化学方程式：________________________________________________________________________
__________________________。
[破题关键] 根据元素守恒思想，运用物质的量、质量、气体摩尔体积之间的关系计算原子个数比得到甲的化学式；利用守恒关系及氧化还原规律写出相应的化学方程式。
解析：(1)甲是由Na与H2反应得到的，故甲中含有Na、H两种元素，又因为4.80 g甲分解得到2.24 L(标准状况)H2，得到H2的质量为0.20 g，所以生成Na的质量为4.60 g，化合物甲中Na和H的原子个数比为1∶1，同时根据4.80 g化合物得到0.1 mol H2，可以判断化合物甲的化学式为NaH。
(2)根据化合物甲的化学式，甲与AlCl3反应生成NaAlH4和NaCl，可得出化学方程式为AlCl3＋4NaH===NaAlH4＋3NaCl。
(3)NaAlH4与水发生氧化还原反应，NaAlH4中－1价的H被水中＋1价的H氧化为H2，反应方程式为NaAlH4＋2H2O===4H2↑＋NaAlO2。
答案：(1)NaH
(2)AlCl3＋4NaH===NaAlH4＋3NaCl (3)NaAlH4＋2H2O===4H2↑＋NaAlO2 [互动拓展]
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(1)物质的量计算中的万能恒等式 mV?g?NQn＝＝＝＝＝cV(aq)。 MVmNA|ΔH|
(2)物质的量浓度与溶质质量分数之间的换算公式 nm/Mm?aq?w1 000ρwc＝＝＝＝，w＝________。
VVMVM(ρ单位：g·cm) (3)稀释定律 ①如用V1、V2、c1、c2分别表示稀释前后溶液的体积和物质的量浓度，有：____________。 ②如用m1、m2、w1、w2分别表示稀释前后溶液的质量和溶质的质量分数，有：________________。
(3)①c1·V1＝c2·V2 ②m1·w1＝m2·w2
1 000ρ
1.52 g铜镁合金完全溶解于50 mL密度为1.40 g/mL、质量分数为63%的
浓硝酸中，得到NO2和N2O4的混合气体1 120 mL(标准状况)，向反应后的溶液中加入1.0 mol/L NaOH溶液，当金属离子全部沉淀时，得到2.54 g沉淀。下列说法不正确的是( )
A．该合金中铜与镁的物质的量之比是2∶1
B．该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0 mol/L C．NO2和N2O4 的混合气体中，NO2 的体积分数是80% D．得到2.54 g沉淀时，加入NaOH溶液的体积是600 mL
解析：选D。A.向反应后溶液中加入NaOH，生成Mg(OH)2 和Cu(OH)2沉淀，固体质量增
－－－
加的是OH的质量，且有n(OH)＝n(e)，设合金中镁、铜的物质的量分别为x、y，则有
答案：(2)
24 g/mol×x＋64 g/mol×y＝1.52 g?质量????2.54 g－1.52 g2x＋2y＝?电子守恒??17 g/mol?
解之得?
?x＝0.01 mol?
??y＝0.02 mol
－3
cM
，
，则该合金中铜、镁的物质的量之比为2∶1。B.该硝酸的浓度
50×1.40×63%
mol63nc＝＝＝14.0 mol/L。C.NO2和N2O4都来自硝酸，设混合气体中NO2的物－3
V50×10 L
质的量为x，根据电子守恒得x＋(0.05 mol－x)×2＝0.06 mol，x＝0.04 mol，NO2的体积分数为80%。D.得到2.54 g沉淀后，溶液中的溶质只有NaNO3，故 n(NaOH)＝0.7 mol－0.04 mol－0.02 mol＝0.64 mol，则NaOH溶液的体积是640 mL。
2．m g镁铝合金在一定浓度的稀硝酸中恰好完全溶解(硝酸的还原产物只有NO)，向反应后的混合溶液中滴加b mol/L NaOH溶液，当滴加到V mL时，得到的沉淀质量恰好最大，为n g，则下列有关该实验的说法中正确的个数是( )
－
①沉淀中OH的质量为(n－m) g
②恰好溶解后溶液中NO3的物质的量为 mol
1 000
n－m③反应过程中转移的电子为 mol
17
22.4?n－m?
④标准状况下生成NO的体积为 L 51n－mbV⑤与合金反应的硝酸的物质的量为(＋) mol
511 000
A．5个 C．3个
－
bVB．4个 D．2个
6
解析：选A。本题涉及的反应有Al＋4HNO3(稀)===Al(NO3)3＋NO↑＋2H2O；3Mg＋8HNO3(稀)===3Mg(NO3)2＋2NO↑＋4H2O；Al(NO3)3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaNO3；Mg(NO3)2＋
－＋
2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaNO3。当合金恰好溶解时，溶液中NO3与Na的物质的量相等，n(NO－3)＝n(NaOH)＝ mol，故②正确。沉淀的质量最大时，生成的n g沉淀为氢氧化铝和氢氧
1 000
－
化镁，根据质量守恒定律，其中镁、铝元素的质量等于m g，所以沉淀中OH的质量为(n－
n－m－－
m) g，则反应过程中转移的电子为n(e)＝n(OH)＝ mol，故①③正确。根据电子得失
17
22.4?n－m?
守恒知，标准状况下V(NO)＝ L，故④正确。参加反应的硝酸有两种作用，起
51酸性作用的硝酸(生成硝酸盐)的物质的量等于硝酸钠的物质的量，即 mol；作氧化剂
1 000
n－m的硝酸的物质的量等于NO的物质的量，即 mol，所以与合金反应的硝酸的物质的量为
51
?n－m＋bV? mol，故⑤正确。 ?511 000???
3．氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌[含有Fe(Ⅱ)、 Mn(Ⅱ)、 Ni(Ⅱ)等杂质]的制备流程如下：
适量高锰酸钾溶液稀硫酸调pH约为5ZnNa2CO3
工业ZnO――→浸出液――→过滤,滤液――→ 过滤,滤液――→ 过滤,滤饼①③④②煅烧――→ZnO ⑤
提示：在本实验条件下，Ni(Ⅱ)不能被氧化；高锰酸钾的还原产物是MnO2。 回答下列问题：
反应④中产物的成分可能是ZnCO3·xZn(OH)2。取干燥后的滤饼11.2 g，煅烧后可得到产品8.1 g，则x等于________。
??125a＋99b＝11.2
解析：设ZnCO3为a mol，Zn(OH)2为b mol，根据题意得?
??81?a＋b?＝8.1??a＝0.05
?
?b＝0.05?
bVbV
，解得
，根据化学式ZnCO3·xZn(OH)2，则有a∶b＝1∶x，即x＝1。
答案：1
阿伏加德罗定律及其推论
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1．下列关于同温同压下的两种气体CO和N2的判断正确的是( ) A．体积相等时质量相等
B．原子数相等时具有的中子数相等 C．体积相等时具有的电子数相等 D．质量相等时具有的质子数相等
解析：选C。根据阿伏加德罗定律结合微粒间相互关系逐一分析。A.根据阿伏加德罗定
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律，同温同压下，同体积的任何气体含有相同的分子数，即气体的物质的量相同，但由于CO14
与N2的摩尔质量不相等，故质量不相等。B.二者都是双原子分子，原子数相等时二者的物
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质的量相等，二者所含中子数不相等，1个CO分子含有16个中子，1个 N2 分子含有
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14个中子。C.同温同压下，同体积的气体的物质的量相等，且1分子CO 与N2中均含有
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14个电子，故CO与N2具有的电子数相等。D.CO与N2质子数相等，质量相等的二者物质的量不相等，含有的质子数也不相等。
2．同温同压下，x g甲气体和y g乙气体占有相同的体积，根据阿伏加德罗定律判断下列叙述错误的是( )
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A．x∶y等于甲与乙的相对分子质量之比 B．x∶y等于甲与乙的分子个数之比
C．x∶y等于同温同压下甲与乙的密度之比
D．y∶x等于同温同体积下等质量的甲与乙的压强之比
解析：选B。A项，由同温同压下，同体积的任何气体具有相同的分子数，则x g甲气体和y g乙气体的物质的量相等，即x∶M甲＝y∶M乙，推出x∶y＝M甲∶M乙，故正确；B项，甲与乙的分子个数之比为1∶1，而x与y不一定相等，故错误；C项，同温同压下，密度之比等于摩尔质量之比，即为质量比，故正确；D项，同温同体积下，等质量的甲、乙的压强之比为pm甲∶p乙＝n1∶n2＝
M∶m＝M乙∶M甲＝y∶x，故正确。 甲M乙
以物质的量为中心进行计算时的“一二三四”
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