有关物质的量的计算【知识整合】一、 物质的量与物质的质量、微粒数及气体体积间的关系二、 物质的量在化学方程式计算中的应用1.化学计量数在化学反应中各反应物按一定微粒数比相互转化为一定微粒数的生成物。
各反应物和各生成物微粒个数的最简整数比称之为各物质的化学反应计量数。
化学计量数既表示各物质参加化学反应的微粒个数,也表示宏观可度量物质的量之比。
它比以前称之为方程式中各物质系数的提法更确切、更科学。
2.引入化学计量数的必要性“物质的量”应用于化学方程式的计算时,皆基于各反应物、生成物“粒子数之比”等于其物质的量之比。
例如: 2H 2 + O 2 2H 2O化学计量数之比 2 ︰ 1 ︰ 2同时扩大N A 倍 2N A ︰ N A ︰ 2N A物质的量之比 2mol ︰ 1 mol ︰ 2 mol物质的质量之比 4 g ︰ 32 g ︰ 36 g气体的体积之比 2V m ︰ V m ︰ 2V m (水蒸气时)指出:体积关系只对气体成立3.有关化学方程式计算的依据化学方程式明确地表示出化学反应中各物质的微粒数之间以及质量之间的数量关系。
对于有气体参加的反应,其气态物质在同温同压下也有确定的体积关系,总结起来有如下规律:(1)相互作用的物质的微粒数之比等于方程式中各物质化学计量数之比。
(2)相互作用的各物质的物质的量之比等于方程式中各物质化学计量数之比。
(3)相互作用的气态物质,同温同压下的体积之比等于化学方程式中各气态物质化学计量数之比。
(4)相互作用物质的质量之比等于方程式中各物质化学计量数和该物质的相对分子质量乘积之比。
以上四种基本关系在化学计算中会经常用到。
4、计算要求(1)根据化学方程式进行计算时,已知物质的其他物理量一般可换算成物质的量,再根据化学方程式中的化学计量数之比等于物质的量之比,列比例求解。
点燃(2)解题过程中注意:①各种符号的书写要规范,大写字母与小写字母的意义各不相同。
如“M”表示摩尔质量,而“m”表示质量;“N”表示微粒数,而“n”表示物质的量。
②设未知数直接用各物理量的符号表示,且要注明物质(或粒子)的符号。
如设参加反应盐酸溶液的体积为V[HCl(aq)]。
③各物理量及单位、物质的名称、公式等尽量用符号表示。
如已知NaOH溶液的体积和物质的量浓度,求NaOH溶液的质量时就写成:m(NaOH)=c(NaOH)×V[NaOH(aq)]×M(NaOH)④把已知量代入计算式中计算时都要带单位,在计算式(包括单位)中,不能出现两根分数线。
如:20g40g/mol应写成120g0.5mol40g mol-=5、计算步骤(1)设未知数。
(2)写出有关的化学方程式,并在有关的物质下面注明有关的量(属于多步反应的计算可建立已知量和未知量之间的化学计量数的关系式)。
(3)列出比例式求解。
(4)简要写出答案。
6、计算类型(1)反应物中有一种过量的计算:在化学反应中,反应物之间是按化学方程式所确定的量(包括质量、物质的量等)进行反应的。
如果某反应中两种反应物的量都已给出,则应先判断两种反应物是否恰好完全反应。
然后选择不足量的那种反应物的量作为计算标准进行计算。
(2)当给出反应物的质量相同时,比较其相对分子质量大小,相对分子质量小的那种反应物过量。
【典例分析】例1、完全中和0.10 mol NaOH需H2SO4的物质的量是多少?例2、实验室将30 g含MnO2的质量分数的软锰矿石与90.0 mL 12 mol·L-1浓HCl共热计算在标准状况下可生成Cl2多少升?例3、将0.654 g Zn加入到50.0 mL1.00 mol·L-1HCl溶液中计算:(1)在标准状况下可生成多少亳升H2。
(2)若反应完毕后溶液体积仍为50.0mL,求溶液中ZnCl2和H+物质的量浓度例4、甲、乙两烧杯中分别盛有1L等物质的量浓度的Cu(NO3)2和AgNO3溶液,现往其中加入等质量的锌片,待反应完毕后,测得甲烧杯中固体质量减轻0.18 g,求原甲烧杯中Cu(NO3)2溶液物质的量浓度和乙烧杯中固体质量变化是多少克?(原子量Ag:108 Zn:65.4 Cu:63.6)例5、将5.29gNaCl和NaBr的混合物溶于水后通入足量的Cl2使之充分反应,再将反应后溶液加热蒸干、灼烧,得到残渣质量4.40g。
计算原混合物中NaCl、NaBr的质量。
【测评反馈】1.1molMgCl2中含有( )A.1mol氯化镁分子B.6.02×1023个Cl-C.2molCl-D.3×6.02×1023个电子2.下列物质中含有的钾离子的物质的量为0.1mol的是( )A.56gKOHB.12.25gKClO3C.0.1molK2SO4D.3.9g钾3.0.1molMgCl2跟0.1molAgNO3反应生成AgCl沉淀为( )A.0.1molB.0.2molC.14.3gD.28.7g4.下列叙述中正确的是( )A.1mol任何纯净物都含有相同的原子数B.1molO2中约含有6.02×1023个氧分子C.1mol氢中含有2mol氢原子,和2mol电子D.阿伏加德罗常数就是6.02×1023mol-15.物质的量为a的CaCl2溶解在1molH2O中,测得溶液中Cl-与H2O分子的物质的量之比为1∶10,则a为( )A.0.05molB.0.1molC.0.5molD.10mol6.在2KI+O3+H2O=2KOH+I2+O2的反应中,当有2mol的KI被氧化时,被还原的O2为( )A.1molB.1/2molC.1/3molD.2/3mol7.能从水溶液中还原6molH+的是( )A.2molFeB.6molOH-C.6molI-D.6molLi8.现有A、B、C三种化合物,各取40g相混合、完全反应后的18gB、49gC还有D生成.已知D的相对分子质量为106.现将22gA和11gB反应,能生成D的物质的量为( )A.1molB.0.5molC.0.275molD.0.25mol9.下列叙述中正确的是( )A.39gK变成K+时失去的电子数目为N AB.18gH2O所含电子数目为N AC.8g氦气所含的分子数目为N AD.2gH2所含H原子数目为N A10.现有一真空瓶的质量为W 1g ,该瓶充满空气后的质量为W 2g.在相同条件下改充满另一种气体x 时质量为W 3g.则该气体的摩尔质量为(Mr(空气)为29)( ) A. 1312W W W W --×29g B. 1213W W W W --×29g/mol C. 1213W W W W --×29g D.132'W W W W --×29g/mol 11.含氧元素质量相同的NO 、NO 2、N 2O 3、N 2O 5中氮原子的质量比是( )A.1∶2∶3∶5B.1∶2∶3∶4C.60∶30∶20∶10D.30∶15∶20∶1212.在FeO 、Fe 2O 3和Fe 3O 4中与等质量的铁元素相结合的氧元素质量比为( )A.1∶3∶4B.2∶3∶4C.6∶9∶8D.3∶8∶913.某强氧化剂RO 3-中的R 元素被Na 2SO 3还原成较低价态.如果还原2.4×10-3molRO 3-需要Na 2SO 36×10-3mol(Na 2SO 3转变为Na 2SO 4),则反应后R 元素的价态是( )A.0B.+1C.+3D.+414.A 、B 两种化合物均由X 、Y 两元素组成,已知A 中Y 的质量分数是0.44,B 中Y 元素的质量分数为0.345.A 的化学式为YX 2则B 的化学式为( )A.YXB.Y 2X 2C.YX 3D.YX 415.设x 个氮原子的质量为1g ,则阿伏加德罗常数可以表示为( ) A.28x mol -1 B.14x mol -1 C.14xmol -1 D.28xmol -1 16.在反应3Cl 2+6KOH △KClO 3+5KCl+3H 2O 中,还原剂与氧化剂的物质的量之比为( )A.1∶5B.1∶3C.5∶1D.3∶117.把0.5molNa 和0.5molMg 分别投入到过量的m 1g 水和m 2g 盐酸中,分别得到溶液a 和b.若m 1=m 2,则a 与b 的质量关系是( )A.m a >m bB.m a <m bC.m a =m bD.无法确定 18.分别加热下列三种物质各100g①KMnO 4 ②KClO 3(加少量MnO 2,其质量不计其中) ③HgO完全反应后所放出O 2的量由多到少的顺序是( )A.①>②>③B.②>①>③C.①>③>②D.②>③>①19.下列各物质中所含原子个数由大小的顺序正确的是 ( )①0.5mol 氨气;②标准状况下22.4L 氦气;③4℃时9mL 水;④0.2mol 磷酸A .①④③②B .④③②①C .②③④①D .①④②③20.在两个容积相同的容器中,一个盛有HCl 气体,另一个盛有2H 和2Cl 的混合气体。
在同温同压下,两容器内的气体一定具有相同的 ( )A .原子数B .密度C .质量D .质子数21.超导材料为具有零电阻及反磁性的物质,以32O Y 、3BaCO 和CuO 为原料、经研磨烧结可合成一种高温超导物x O Cu YBa 32,现欲合成0.5 mol 此高温超导物,依化学剂量比例.需取32O Y 、3BaCO 和CuO 的物质的量分别为( )A .0.50,0.50,0.50B .0.25,1.0,1.5C .0.50,1.0,1.5D .1.0,0.25,0.1722.根据反应:KClO 3+6HCl====KCl +3Cl 2↑+3H 2O ,在标准状况下,若有2.822 L Cl 2生成,则被氧化的HCl 是 ( )A .0.21 molB .0.25 molC .7.67 gD .9.13 g23.在反应CaH 2+2H 2O====Ca(OH)2+2H 2↑中,下列叙述正确的是 ( )A .H 2只是氧化产物B .此反应中氧化产物和还原产物物质的量之比为1∶1C .CaH 2是氢元素既被氧化又被还原D .H 2O 是氧化剂24.根据反应:KClO 3+6HCl====KCl +3Cl 2↑+3H 2O ,在标准状况下,若有2.822 L Cl 2 生成,则被氧化的HCl 是( )A .0.21 molB .0.25 molC .7.67 gD .9.13 g25.某溶液中Cl -、Br -、I -的离子个数比为1∶2∶3,欲使其比变为3∶2∶1,需通入氯气的分子个数是原溶液中I -个数的( )A .1/2B .1/3C .2/3D .以上计算均不对26.在标准状况下,与12 g H 2的体积相等的N 2的( )A .质量为12 gB .物质的量为6 molC .体积为22.4 L ·mol -1D .物质的量为12 mol27.在标准状况下,相同质量的下列气体中体积最大的是( )A .O 2B .Cl 2C . N 2D .CO 228.在相同条件下,22g 下列气体跟22 g CO 2的体积相等的是( )A .N 2OB .N 2C .SO 2D .CO29.在相同条件下,下列气体中所含分子数目最多的是( )A .1 g H 2B .10 g O 2C .30 g Cl 2D .17 g NH 330.下列各组微粒中,核外电子总数相等的是( )A .K +和Na +B .N 2和COC .CO 和CO 2D .CO 2和NO 231.已知在3.2g 某气体中所含的分子个数约为3.01×1022,此气体的摩尔质量为( )A .32 gB .32 g ·mol -1C .64 molD .64 g ·mol -132.在反应X +2Y =R +2M 中,已知R 和M 的摩尔质量之比为22∶9,当1.6 g X 与Y 完全反应后,生成4.4 g R ,则在此反应中Y 和M 的质量之比为( )A .16∶9B .23∶9C .32∶9D .46∶933.如果a g 某气体中含有的分子数为b ,则c g 该气体在标准状况下的体积是( )A .A aN bc 4.22B .A cN ab 4.22C .A bN ac 4.22D .AacN b 4.22 34. a g 铁粉与含有H 2SO 4的CuSO 4溶液完全反应后,得到a g 铜,则参与反应的CuSO 4与H 2SO 4的物质的量之比为( )A .1 ∶7B .7 ∶1C .7 ∶8D .8 ∶735.相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH 溶液反应,至体系中均无固体物质,消耗碱量最多的是( )A .AlB .Al(OH)3C .Al Cl 3D .Al 2O 336.标准状况下11.2L ,由CO 和2H 组成的混合气体的质量为7.2g ,则混合气体的平均摩尔质量为_______;此混合气体完全燃烧消耗氧气的体积(标准状况)为___________L ;将燃烧产物通过足量过氧化钠后,固体增重___________g 。