化学计量数范文.docx
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化学计量数范文
化学计量数【一】:
化学计量系数的快速确定
化学计量系数的快速确定
摘要关于化学方程式的计算是中学化学进行定量计算的重要内容之一,本文主要介绍相关反应物与生成物、反应物与反应物之间化学计量系数的确定方法。
关键词化学方程式化学计量系数关系式
在确定相关物质的化学计量系数时通常会遇到两类情况一、当反应物与生成物之间不包含相同元素时
我们首先应该找出计算所需的相关物质,并分别标出两物质中元素的化合价(注意以下示例中凡涉及到的化合价均指该元素在其化合物中的化合价),接着在各物质的化学式前添加系数使横线两端的化合价总数目相等,即确定了化学计量系数。
示例a、取48克的金属镁和足量的稀盐酸充分反应,求生成氢气的质量?
第一步,找出计算所涉及的相关物质Mg-H2(反应物Mg与生成物H2中无相同元素)
第二步,标出物质中元素在其化合物中的化合价数目Mg-H2
第三步,在化学式前添加系数使横线两端的化合价总数目相等,即确定了化学计量系数。
第四步,得关系式Mg-H2
在完整的化学方程式中我们可以看到Mg和H2两个化学式前的系数比确实为11,而且无论是镁和稀盐酸反应时还是镁和稀硫酸反应时
21
这个比值都是相同的Mg+2HCl=MgCl2+H2↑Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
示例现取54克的金属铝和足量的稀硫酸充分反应,求生成的氢气质量?
第一步,找出计算所涉及的相关物质Al-H2(反应物和生成物中无相同元素)
第二步,标出物质中元素在其化合物中的化合价数目Al-H2第三步,在化学式前添加系数使横线两端的化合价总数目相等,即确定了化学计量系数2Al-3H2第四步,得出关系式2Al-3H2
在完整的化学方程式中我们可以看到和两个化学式前的系数比确实为23
2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
2、当反应物与生成物之间包含相同元素时
由于两物质中含有相同元素,确定系数的方法就是添加系数使横线两端的化学式中相同的原子的数目相等。
示例现有64克的氧气与足量的氢气充分反应,求生成物水的质量?
第一步,找出计算所需的相关物质O2-H2O(反应物与生成物中都含有氧元素)
第二步,为使横线两端的相同原子氧原子的数目相等,在H2O前添加
31
31
系数2
第三步,得关系式O2-2H2O
在完整的化学方程式中可以看到两个化学式前的系数比确实为122H2+O2=2H2O
示例56克铁在过量的氧气中充分燃烧,求生成物的质量?
第一步,找出计算所需的相关物质Fe-Fe3O4(反应物和生成物中都含有铁元素)
第二步,为使横线两端的相同原子铁原子的数目相等,在Fe前添加系数3
第三步,得关系式3Fe-Fe3O4
在完整的化学方程式中可以看到两个化学式前的系数比为313Fe+2O2=Fe3O4
需要注意的是在高锰酸钾制备氧气的那个反应中,以上方法是不能适用的。
即高锰酸钾和氧气之间的关系式为2KMnO4-O2,而并非KMnO4-2O2。
由此可知上述方法的使用前提是所谓的相同元素必须是仅存于相关的两物质之中,否则此方法不适用。
二、相关反应物与反应物之间化学计量系数的确定
首先我们同样找出计算所需的相关物质,然后依据某个生成物中元素原子的个数比或者原子与原子团的个数比,来确定化学计量系数(其中所选生成物的组成元素必须分别来自于两个相关的反应物)。
示例20克的氢气可以和多少克的氧气恰好完全反应生成水?
第一步,找出计算所需的相关物质H2-O2(两物质均为反应物)
点燃
点燃
第二步,找出氢气和氧气的反应产物H2O,这个化学式中氢原子和氧原子的个数比为21(其中水的组成元素H和O分别来自于反应物中的H2和O2)。
第三步,在H2和O2两个化学式前添加系数使横线两端H原子和O原子的个数比等于H2O中的氢氧个数比21第四步,得关系式2H2-O2
在完整的化学反应方程式中我们可以看到和两个化学式前的系数比确实为212H2+O2=2H2O
示例用m克的碳可以还原多少克的三氧化二铁?
第一步,找出计算所学的相关物质C-Fe2O3
第二步,找出碳和三氧化二铁反应后的产物为CO2(这里的产物必须采用CO2而不采用Fe,是因为CO2的组成元素能够分别来自于相关的反应物C和Fe2O3)
第三步,在C和Fe2O3前添加系数使横线左边C原子的个数与右边O原子的个数比等于CO2中C和O的个数比12第四步,得关系式3C-2Fe2O3
还原到完整的化学方程式3C+2Fe2O3=4Fe+3CO2↑
以上方法的使用都有一定的针对性和适用范围,熟练的掌握此方法之后可以大幅度的提高解题的效率。
化学计量数。
(本文获2009年《中学化学教学参考》征文一等奖)
点燃
高温
化学计量数【二】:
3化学计量数
第三讲物质的量、摩尔质量和气体摩尔体积
一、教学目标
使学生了解物质的量及其单位,了解物质的量与微观粒子数之间的关系。
使学生了解学习物质的量这一物理量的重要性和必要性。
使学生了解阿伏加德罗常数的含义。
使学生了解摩尔质量的概念。
了解摩尔质量与相对原子质量、相对分子质量之间的关系。
使学生了解物质的量、摩尔质量、物质的质量之间的关系,掌握有关概念的计算。
进一步加深理解巩固物质的量和摩尔的概念。
化学计量数。
理解气体摩尔体积的概念,掌握有关气体摩尔体积的计算。
理解阿伏加德罗定律,掌握阿伏加德罗定律的应用。
二、重点难点摩尔质量与相对原子质量、相对分子质量之间的关系
气体摩尔体积
阿伏加德罗定律
三、知识点
物质的量
(1)定义____________________________________________________________________。
(2)物质的量是以微观粒子为计量的对象。
(3)物质的量的符号为“___”。
摩尔
(1)物质的量的单位
(2)符号是____。
(3)使用摩尔表示物质的量时,应该用化学式指明粒子的种类。
例如1molH表示1mol_______,1molH2表示1mol__________,1molH+表示
1mol_____,但如果说“1mol氢”就违反了使用标准,因为氢是元素名称,不是微粒名称,也不是微粒的符号或化学式。
那么到底用多少粒子作为一个集体最为合适呢
各概念之间的关系
阿伏伽德罗常数NA近似值为___________mol-1。
例如1molO2中约含有个__________氧分子
2molC中约含有__________个碳原子
1molH2SO4中约含有__________硫酸分子
5molNaOH中约含有__________个Na+和___________个OH-;
nmol某微粒集合体中所含微粒数约为___________。
由以上举例可以得知物质的量、阿伏伽德罗常数以及微粒数之间存在什么样的关系式?
由以上内容可以看出,物质的量与微粒数之间存在_______关系。
如果用n表示物质的量,NA表示阿伏伽德罗常数,N表示微粒数,三者之间的关系是N=_____,由此可以推知n=____,NA=______
在温度和压强一定时,物质的体积主要由物质所含①___________、②____________、③_______________决定。
当粒子数相同,粒子间距离很小时,决定物质体积大小的主要因素是构成物质的_______;粒子间距离很大时,决定物质体积大小的主要因素是___________________。
〖小结〗
1、物质在固态或液态时,粒子间的平均距离比气态小得多,决定固体、液体的体积的主要因素是_________,由于粒子的大小是不同的,所以,1mol不同的固态或液态物质2和压强下,分子之间的距离可以看作是_______的,所以,粒子数相同的气体在相同条件下有着_________的体积。
在相同温度和压强下,相同体积的任何气体应含有_________的粒子,这就是著名的阿伏加德罗定律。
〖注意〗1、气体的体积受温度、压强的影响很大,因此,说到气体的体积时,必须指明外界条件,否则就没有意义。
2、单位物质的量的气体所占的体积称为___________,用Vm(符号)表示,单位为________,那么在一定温度和压强下,Vm是个常数,如果条件变化了,则Vm亦随之改变。
如在0℃、101kPa时,Vm=_________;在25℃、101kPa时,Vm=_________。
一、物质的量浓度〖阅读〗P15物质的量浓度的概念及其表示方法、单位,
1、物质的量浓度是指以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量,叫做溶质B的物质的浓度。
符号为____,单位是______计算公式
_______________
2、强调是溶液的体积而非溶剂的体积。
〖练习〗
1、1mol/LNaOH溶液的含义是什么?
________________________________________________________________
2、将0.5molNaOH配成2L溶液,该溶液的物质的量浓度是多少?
(0.25
mol/L)
________________________________________________________________
31
____________________________________________________
4、将10gNaOH溶解在250mL水中,所得溶液的物质的量浓度是1mol/L吗?
_________________________________________________________________
二、配制一定物质的量浓度的溶液。
下面我们以“用NaCl固体和蒸馏水为原料配制100mL00mol/LNaCl溶液”为例进行研究。
〖讨论、探究〗(主要围绕减小实验误差考虑)
1、在什么仪器中配制出100mL溶液?
如何理解容量瓶上面的容量、温度和刻度线?
2、实验过程中选用什么仪器最佳?
3、配制一定物质的量浓度的溶液的实验步骤
〖思考〗下列哪些操作会产生误差?
对实验结果产生怎样的影响?
1、引流时有少许液体溅出容量瓶外_____
2、定容后摇匀,发现液面低于刻度线,不施加措施______
3、定容时加水高于刻度线,将多余液体吸出______
4、用于溶解的小烧杯未洗涤______
例题精析
常见考察点有关概念的理解、有关分子(或特定组合)中的微粒数计算、物质的质量与微粒数目之间的换算、气体摩尔体积的使用及相关计算、以“物质的量”为中心的计算等。
【例题1】
【题干】判断下列说法是否正确,并说明理由。
(1)1mol氧。
(22
37
(4)1mol02×1023
(5)0.5molH2含有01×1023个氢原子。
(6)3molNH3中含有3molN原子,9molH原子。
【例题2】
【题干】下列说法正确的是()
A.NaOH的摩尔质量为40g
B.1molO2的质量与它的相对分子质量相等
C.1molOH-的质量为17g·mol-1
D.氖气的摩尔质量(单位g·mol-1)在数值上等于它的相对原子质量
【例题3】
【题干】25gH2SO4的物质的量是多少?
【例题4】
化学计量数【三】:
有关化学计量数的计算1
1、混合物分离和提纯过程的简单设计;
1、下列仪器①容量瓶,②蒸馏烧瓶,③漏斗,④燃烧匙,⑤天平,⑥分液漏斗,⑦胶头滴管,
常用于混合物分离的是A.①③⑤
B.②④⑦C.①②⑥
D.②③⑥
2、现有三组混合物①汽油和氯化钠溶液;②乙醇的水溶液;③氯化钠和单质溴的水溶液,分离以上各混合液的正确方法依次是()A、分液、萃取、蒸馏B、萃取、蒸馏、分液C、分液、蒸馏、萃取D、蒸馏、萃取、分液
3、(双选)下列除杂的方法正确的是A.除去N2中的少量O2通过灼热的Cu粉末,收集气体B.除去CO2中的少量HCl通入Na2CO3溶液,收集气体C.除去NaCl溶液中少量CaCl2加入适量Na2CO3,过滤D.除去KCl溶液中少量MgCl2加入适量NaOH溶液,过滤
2、化学计量之间的转化关系
(1)理解物质的量及其单位摩尔(mol)、摩尔质量(g/mol)、阿伏加德罗常数、气体摩尔体积、物质的量浓度等概念。
(2)以物质的量为核心的计算
(3)有关溶液稀释(稀释前后溶质守恒)C(浓)·V(浓)==C(稀)·V(稀)
(4)溶质质量分数(W)与溶质的物质的量浓度(c)的转化(注意其中的单位换算)化学计量数。
(5)常用相对分子质量
Na2O278Na2CO3106NaHCO384Na2SO4142BaSO4233Al(OH)378C6H12O61804.已知01×1023个X气体分子的质量为16g,则X气体的摩尔质量是A.16gB.32C.64g/molD.32g/mol
5.取两份铝片,第一份与足量盐酸反应,第二份与足量烧碱溶液反应,同温同压下放出相同体积的气体,则两份铝片的质量之比为A.1:
1
B.2:
3
C.3:
2
D.1:
6
6、将ag含NaOH样品溶解在bmL0.lmol·L-1的硫酸中,再加入cmL0.1mol·L-1
的氢氧化钡溶液,反应后所得溶液恰好呈中性,则样品中NaOH的纯度是(NaOH式量为40)()
A.[(b-c)/125a]×100%B.[(b-2c)/125a]×100%
C.[(b-c)/250a]×100%D.[(8b-8c)/a]×100%
7.将15g金属钠放入水中,要使10个水分子中溶有1个钠离子,则水的质量为()
A.99gB.909gC.9gD.900g
8.现有一块铝铁合金,欲测定其铝的质量分数,切下Wg合金,溶于盐酸中,再加入过量
NaOH溶液,滤出沉淀,把沉淀在空气中充分灼烧,最后得到Wg红棕色粉末。
则此合
A.20%B.30%C.70%D.80%
9.在BrF3+H2O→Br2+HBrO3+O2↑+HF(未配平)化学反应中,若有10.8g水被氧化,则被
水还原的BrF3的物质的量是()
A.0.4mol
+
—1
金中铝的质量分数约为()
B.0.6molC.0.8molD.0.9mol
10.把10.0gNa2CO3·10H2O和NaHCO3组成的混合物溶于水,配成100mL溶液,其中
C(Na)=0.5mol·L,若把等质量的混合物加热至恒重时,残留物质的质量是()A.65gB.22gC.18gD.12g
11.某温度下,碳酸钠、碳酸氢钠的溶解度分别为22g、6g。
现有该温度下的碳酸钠
饱和溶液88g,向其中通入过量的二氧化碳气体。
设反应前、后溶液温度不发生变化,反应后溶液密度近似为1g/cm3,,则反应后所得溶液的物质的量浓度约为A.3mol/LB.2mol/LC.1mol/LD.无法计算
12、将一定量的Na2CO3和NaHCO3混合物跟足量的盐酸反应,共消耗HCl1.2mol,生成的CO2在标准状况下的体积为22.4L,求原混合物中Na2CO3、NaHCO3的物质的量各是多少
13、现有Na2CO3和NaHCO3的混合固体24g,将其加热至质量不再减少时,冷却,称量,发现固体质量变为22g。
求
(1)原混合固体中Na2CO3和NaHCO3的物质的量分别为多少?
(2)把生成的气体通入到一定量的澄清石灰水中,产生沉淀的质量为0g,则该澄清石灰水中溶质的质量是多少?
(要求写出计算过程)
14.某金属合金材料由Al、Fe、Mg、Cu、Si组成,已知Si不能溶于酸,但能够溶于碱
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑为分析某金属合金材料的成分,某课外活动小组进行了下列实验
在步骤③中,生成沉淀的物质的量与加入氢氧化钠溶液的体积关系如图所示
(1)在实验步骤①中,在____________(填写四个字的实验仪器名称)上称量46g样品。
(2)稀硫酸的物质的量浓度为________________。
(3)样品中各物质的量为
Al_____________mol,Fe_____________mol,Mg_____________mol,Cu_____________mol,Si_____________mol。
(4)a为_____________mL。
(5)步骤②中还会产生气体,在标准状况下的体积为__________________L。
3、一定物质的量浓度溶液的配制及误差分析
(1)容量瓶是配制一定物质的量浓度溶液的仪器,其常用规格有100mL、250mL、500mL、1000mL等,使用时一定要注意其规律,如500mL的容量瓶。
并且使用前一定要检查其是否漏水。
具体要做到移量要精确,溶解要安全,冷却要充分,洗涤要洁净,定容要准确,混合要均匀。
(3)误差分析
由公式知,凡是溶质的物质的量减少或使溶液体积增大的操作,都会使c偏低,反之偏高。
15、现用质量分数为98%、密度为84g·cm-3的浓H2SO4来配制500mL、0.2mol·L-1的稀H2SO4。
请回答下列问题
(1)在配制稀H2SO4时需要的仪器有烧杯、量筒
(2)经计算,需浓H2SO4的体积为。
现有①10mL②50mL③100mL三种规格的量筒,你选用的量筒是(3)在配制过程中,其他操作都准确,下列操作中
错误的是,能引起误差偏高的有(填代号)。
①洗涤量取浓H2SO4后的量筒,并将洗涤液转移到容量瓶中②未等稀释后的H2SO4溶液冷却至室温就转移到容量瓶中
③将浓H2SO4直接倒入烧杯,再向烧杯中注入蒸馏水来稀释浓H2SO4④定容时,加蒸馏水超过标线,又用胶头滴管吸出⑤转移前,容量瓶中含有少量蒸馏水
⑥定容摇匀后,发现液面低于标线,又用胶头滴管加蒸馏水至标线⑦定容时,俯视标线
4、过滤、蒸发、萃取、分液、蒸馏等分离方法的选择根据、涉及的化学仪器及操作过程等;
结晶和重结晶利用物质在溶液中溶解度随温度变化较大,如NaCl,KNO3。
蒸馏冷却法在沸点上差值大。
乙醇中(水)加入新制的CaO吸收大部分水再蒸馏。
过滤法溶与不溶。
升华法SiO2(I2)。
萃取法如用CCl4来萃取I2水中的I2。
溶解法Fe粉(A1粉)溶解在过量的NaOH溶液里过滤分离。
增加法把杂质转化成所需要的物质CO2(CO)通过热的CuO;CO2(SO2)通过NaHCO3溶液。
吸收法除去混合气体中的气体杂质,气体杂质必须被药品吸收N2(O2)将混合气体通过铜网吸收O2。
转化法两种物质难以直接分离,加药品变得容易分离,然后再还原回去Al(OH)3,Fe(OH)3先加NaOH溶液把Al(OH)3溶解,过滤,除去Fe(OH)3,再加酸让NaAlO2转化成A1(OH)3。
16、(16分)Ⅰ.下面a~e是中学化学实验中常见的几种定量仪器a、量筒b、容量瓶c、滴定管d、托盘天平e、温度计①使用容量瓶的第一步操作是___________________________________。
②若用上述仪器配制500mL2mol·L-1的NaCl溶液,还缺少的玻璃仪器是烧杯_________。
③若用上述仪器测定中和热,则缺少的玻璃仪器为烧杯、__________。
④若用上述仪器进行中和滴定,则缺少的仪器是__________。
Ⅱ某化学兴趣小组用含有铝、铁、铜的合金制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体和胆矾晶体,以探索工业废料的再利用。
其实验方案如下
试回答下列问题:
⑴过滤操作用的器材已有滤纸、铁架台、铁圈和烧杯,还要补充的玻璃仪器是。
(2)由滤液A制得AlCl3溶液有途径Ⅰ和Ⅱ两条,你认为合理的是,理由是
化学计量数【四】:
化学计量数
专题一化学基本概念和基本理论
第二讲化学计量
回顾
1、绿矾FeSO4·7H2O和大理石分别属于()
A.纯净物、混合物B.混合物、混合物
C.混合物、纯净物D.纯净物、纯净物
2、NaH中氢元素的价态为()
A.+1B.-1C.+2D.-2
3、以下变化属于化学变化的是()
A.水结冰B.铁生锈C.蜡烛燃烧D.木已成舟
一、相对质量及其计算
相对原子质量以碳原子的质量的1/12为标准,其他原子的质量跟它的比值..
2.相对分子(AxBy)质量........
(1)相对分子(AxBy)质量等于各原子的相对原子质量的总和........
即M(AxBy)=x·A+y·B
(2)计算方法1)找出原子中的元素种类
2)找出一个分子中的所需某原子的个数
3)代入公式M(AxBy)=x·A+y·B计算
例如Cu2(OH)2CO3
(3)质量分数的计算A=x·A/M
二、物质的量(n)及其单位——摩尔(mol)
物质的量
(1)定义物质的量用于表示一定数目粒子的集合体。
物质的量是一个物理量。
(2)单位,符号
(3)物质的量只能用来描述分子、原子、离子、质子、中子、电子等微观粒子或微粒的特定组合,不能指..........
宏观物质。
阿伏伽德罗常数(NA)
(1)个任何粒子等于0.012kg12C中所含的碳原子数相同,因此把因此把该数字称为阿伏伽德罗常数。
(2)物质的量的计算
X
NA÷阿伏伽德罗常数
(NA)
单位
质量气体体积
气体摩尔体积(Vm)
标准状况(0℃和)下的气体摩尔体积约为。
...101kPa......
注1)普通状况与标准状况的不同,普通状况是指
普通状况下,气体的摩尔体积会更大
2)无论在标准状况下或普通状况下,固体和液体的质量和体积、气体的质量都可视作不
变。
溶液中溶质的物质的量浓度(CB)
(1)物质的量浓度单位体积溶液所含溶质的物质的量,即每升溶液含溶质的物质的量
(2)单位(3)物质的量与溶液体积(V)关系表达式(4)以浓度计算溶液中所含粒子数
n=体积V×浓度CB×分子中所含个数.......
注pH(p是小写,H是大写)是指溶液中氢离子的总数和总物质的量的比
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