1．物質(zhì)的量相關(guān)概念的關(guān)系：
2．物質(zhì)的量在化學方程式計算中的應用：
化學方程式 2H2 ＋ O2 eq \(=====,\s\up7(點燃)) 2H2O(g)
計量數(shù)之比： 2 ∶ 1 ∶ 2
物質(zhì)微粒數(shù)之比： 2 ∶ 1 ∶ 2
擴大NA： 2NA ∶ NA ∶ 2NA
物質(zhì)的量之比： 2 ml ∶ 1_ml ∶ 2_ml
eq \a\vs4\al(標準狀況下,體積之比) ： 44.8 L ∶ 22.4_L ∶ 44.8_L
eq \a\vs4\al(相同狀況下,體積之比) ： 2 ∶ 1 ∶ 2
1．(知識關(guān)聯(lián))“化學反應前后質(zhì)量是守恒的，那么物質(zhì)的量也肯定守恒”，這種說法對嗎？為什么？
提示：不對。化學方程式中各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比＝各物質(zhì)的化學計量數(shù)之比，所以，化學反應后物質(zhì)的量可能增大，可能減小，也可能不變。
2．(情境思考)甲、乙兩位同學就物質(zhì)的量應用于化學方程式計算，產(chǎn)生了以下討論：
你同意哪位同學的說法？舉例說明。
提示：甲、乙兩位同學的觀點均不全面。若題目所給物質(zhì)的物理量單位不一致，換算成同一個單位，有時顯得很煩瑣，這時只要做到各個量的單位“上下一致，左右相當”即可。如：
物質(zhì)的量在化學方程式計算中的應用
1．計算步驟：
2．有關(guān)物質(zhì)的量的計算中的“三個規(guī)范”：
(1)書寫規(guī)范：各種符號的書寫要規(guī)范，大寫字母與小寫字母的意義各不相同。如“M”表示摩爾質(zhì)量，而“m”表示質(zhì)量，“N”表示微粒數(shù)，而“n”表示物質(zhì)的量。
(2)符號規(guī)范：
①設(shè)未知數(shù)直接用各物理量的符號表示，且要注明物質(zhì)(或粒子)的符號。如設(shè)參加反應HCl溶液的體積為V[HCl(aq)]。
②各物理量及單位、物質(zhì)的名稱、公式等盡量用符號表示。如已知NaOH溶液的體積和物質(zhì)的量濃度，求NaOH溶液的質(zhì)量時就寫成：m(NaOH)＝c(NaOH)×V[NaOH(aq)]×M(NaOH)。
(3)單位規(guī)范：把已知量代入計算式中計算時都要帶單位且單位要統(tǒng)一。
(思維升華)觀察化學方程式及各物質(zhì)對應的物理量，思考并回答相關(guān)問題。
Zn ＋ 2HCl === ZnCl2 ＋ H2↑
65 g 2 ml 1 ml 22.4 L
m(Zn) n(HCl) n(ZnCl2) V(H2)
則有 eq \f(65 g,m（Zn）) ＝ eq \f(2 ml,n（HCl）) ＝ eq \f(1 ml,n（ZnCl2）) ＝ eq \f(22.4 L,V（H2）) ，
(1)為什么利用化學方程式進行計算時，同一種物質(zhì)的單位必須統(tǒng)一，而不同的物質(zhì)則不必統(tǒng)一？(證據(jù)推理與模型認知)
提示：同一種物質(zhì)用不同的物理量表示時，比例是相同的。例如1 ml鋅和65 g鋅完全相同。
(2)判斷上述反應是在常溫常壓下發(fā)生嗎？說明你的判斷理由。(證據(jù)推理與模型認知)
提示：不是。因為在計算中1 ml氫氣的體積是22.4 L，說明一定不是在常溫常壓下進行的。
【合作探究】
(教材二次開發(fā))教材中描述的化學反應中的計量關(guān)系如下：
eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\c1(微粒數(shù),,質(zhì)量,,標準狀況下,,氣體體積,,物質(zhì)的量,,濃度與體積)) eq \a\vs4\al(已知,物質(zhì)) —— eq \a\vs4\al(物質(zhì)的,,量之比) —— eq \a\vs4\al(未知,物質(zhì)) eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(微粒數(shù),,質(zhì)量,,標準狀況下,,氣體體積,,物質(zhì)的量,,濃度與體積))
根據(jù)如上計量關(guān)系，某同學計算用鋅與鹽酸反應制得標準狀況下的氫氣4.48 L，需2 ml·L－1的鹽酸多少mL？解法如下：
Zn＋ 2HCl===ZnCl2＋ H2↑
1 L 22.4 L
V[HCl(aq)] 4.48 L
eq \f(1 L,22.4 L) ＝ eq \f(V[HCl（aq）],4.48 L) ，
V[HCl(aq)]＝ eq \f(1 L×4.48 L,22.4 L) ＝0.2 L
其中鹽酸的體積為1 L，是根據(jù)HCl的化學計量數(shù)是2 ml，然后根據(jù)V＝n/c，即V＝ eq \f(2 ml,2 ml·L－1) ＝1 L。
請你判斷上述計算過程有無錯誤？若有，錯在哪里？為什么？(證據(jù)推理與模型認知)
提示：有錯誤。其中鹽酸的體積與氫氣的體積換算關(guān)系不對。正確的解法應是氫氣的體積與HCl的物質(zhì)的量的換算關(guān)系，然后根據(jù)氫氣的體積求出HCl的物質(zhì)的量，然后再根據(jù)濃度求出需要的鹽酸的體積。
【典例】將20 g含雜質(zhì)25%的大理石(雜質(zhì)與鹽酸不反應)投入150 mL鹽酸中恰好完全反應，計算：
(1)反應生成的CO2的體積(標準狀況)；
(2)原鹽酸中HCl的物質(zhì)的量濃度。
【解題指南】解答本題需要注意理解以下兩個方面：
(1)代入化學方程式的必須是純凈物的量。
(2)明確相關(guān)的物理量和計算方法，利用相關(guān)的化學方程式計算。
【解析】n(CaCO3)＝ eq \f(20 g×（1－25%）,100 g·ml－1) ＝0.15 ml。
CaCO3 ＋ 2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
1 ml 2 ml 22.4 L
0.15 ml n(HCl) V(CO2)
eq \f(1 ml,0.15 ml) ＝ eq \f(2 ml,n（HCl）) ＝ eq \f(22.4 L,V（CO2）)
故：n(HCl)＝0.3 ml，V(CO2)＝3.36 L，
c(HCl)＝ eq \f(0.3 ml,0.15 L) ＝2 ml·L－1。
答案：(1)3.36 L (2)2 ml·L－1
【規(guī)律方法】物質(zhì)的量在化學方程式計算中應用的注意事項
(1)化學方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)之比等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比，而非質(zhì)量之比。
(2)計算時，各種物質(zhì)不一定都用物質(zhì)的量表示，也可以用質(zhì)量表示，氣態(tài)物質(zhì)還可以用體積表示，但要注意物質(zhì)的量與其他各物理量之間的換算關(guān)系；只要做到“上下一致，左右相當”即可。
已知：①碳酸鈉高溫下不分解；②碳酸氫鈉受熱發(fā)生分解反應：2NaHCO3 eq \(=====,\s\up7(△)) Na2CO3＋H2O＋CO2↑。充分加熱碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物19 g，完全反應后固體質(zhì)量減輕了3.1 g，求：
(1)原混合物中碳酸鈉的質(zhì)量是________ g。
(2)在剩余固體中，加入過量鹽酸，反應后放出二氧化碳的體積(標準狀況)是________ L。
【解析】(1)設(shè)混合物中碳酸氫鈉的質(zhì)量為m，則：
2NaHCO3 eq \(=====,\s\up7(△)) Na2CO3＋H2O＋CO2↑ Δm
168 g 106 g 62 g
m 3.1 g
故m＝ eq \f(3.1 g,62 g) ×168 g＝8.4 g，
則碳酸鈉的質(zhì)量為19 g－8.4 g＝10.6 g。
(2)剩余固體為碳酸鈉，質(zhì)量為19 g－3.1 g＝15.9 g，物質(zhì)的量為 eq \f(15.9 g,106 g·ml－1)
＝0.15 ml，根據(jù)碳原子守恒可知，生成二氧化碳的物質(zhì)的量為0.15 ml，標準狀況下的體積為0.15 ml×22.4 L·ml－1 ＝3.36 L 。
答案：(1)10.6 (2)3.36
三言兩語話重點
化學方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)之比＝各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比＝各物質(zhì)構(gòu)成粒子的粒子數(shù)之比＝相同條件下的氣體的體積之比。
1．(2021·蘇州高一檢測)為測定K2SO4溶液的濃度，取25.00 mL待測溶液，向其中加入過量的BaCl2溶液，充分反應后過濾并干燥，得到BaSO4沉淀1.165 g，則該K2SO4溶液的物質(zhì)的量濃度為( )
A．0.200 0 ml·L－1 B．0.100 0 ml·L－1
C．0.500 0 ml·L－1 D．0.020 0 ml·L－1
【解析】選A。發(fā)生反應方程式為K2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2KCl，n(BaSO4)＝ eq \f(m,M) ＝ eq \f(1.165 g,233 g·ml－1) ＝0.005 ml，n(K2SO4)＝0.005 ml，c(K2SO4)＝ eq \f(n,V)
＝ eq \f(0.005 ml,0.025 L) ＝0.200 0 ml·L－1，A項正確。
2．(2021·無錫高一檢測)某物質(zhì)的量濃度為0.05 ml·L－1的金屬氯化物溶液
20 mL，恰好與20 mL 0.15 ml·L－1的AgNO3溶液完全反應，則該氯化物中金屬的化合價為( )
A．＋1 B．＋2 C．＋3 D．＋4
【解析】選C。設(shè)該金屬氯化物為AClx，與AgNO3反應的關(guān)系為AClx～xAgNO3， eq \f(1,0.05×0.02) ＝ eq \f(x,0.15×0.02) ，得x＝3，則A的化合價為＋3價，C項正確。
3．(2021·常州高一檢測)CuCO3和CuCO3·Cu(OH)2的混合物34.6 g，可恰好完全溶解于300 mL 2 ml·L－1的鹽酸中，若加熱分解等量的這種混合物可得CuO的質(zhì)量是( )
A．16 g B．19.2 g C．24 g D. 30.6 g
【解析】選C。CuCO3和CuCO3·Cu(OH)2溶于HCl，生成CuCl2，由氯守恒知，n(HCl)＝2 ml·L－1×0.3 L ＝ 0.6 ml，n(Cu)＝0.3ml，加熱分解時，所得n(CuO)＝0.3 ml，m(CuO)＝0.3 ml×80 g·mL－1＝24 g，C項正確。
【補償訓練】
1．(2021·南通高一檢測)為測定某銅器表面Cux(OH)yClz(Cu為＋2價，x、y、z為正整數(shù))的組成，現(xiàn)進行如下實驗：取少量Cux(OH)yClz，將其完全溶解于稀硝酸中，將所得溶液分成兩等份。向其中一份滴加足量AgNO3溶液，將所得沉淀過濾、洗滌、干燥，得到固體0.143 5 g。向另一份中加入0.100 0 ml·L－1EDTA(已知Cu2＋與EDTA反應的化學計量數(shù)比為1∶1)，恰好完全反應時消耗EDTA 20 mL。則Cux(OH)yClz的化學式中y的值為( )
A．1 B．2 C．3 D．4
【解析】選C。n(Cl－)＝ eq \f(m,M) ＝ eq \f(0.143 5 g,143.5 g·ml－1) ＝0.001 ml，n(Cu2＋)＝n(EDTA)＝0.1 ml·L－1 ×0.020 L ＝ 0.002 ml，n(Cl－)∶n(Cu2＋)＝0.001 ml∶0.002 ml ＝1∶2，由電荷守恒有2c(Cu2＋)＝c(OH－)＋c(Cl－)，c(OH－) ＝0.003 ml，x∶y∶z＝0.002∶0.003∶0.001＝2∶3∶1，y＝3，C項正確。
2．將28 g鐵粉放入100 mL 0.1 ml·L－1的CuSO4溶液中，充分反應后析出的銅的質(zhì)量為( )
A．32 g B．6.4 g C．0.64 g D．3.2 g
【解析】選C。n(Fe)＝ eq \f(28 g,56 g·ml－1) ＝0.5 ml，n(CuSO4)＝0.100 L×0.1 ml·L－1＝0.01 ml，由CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu，可知Fe過量，所以應該按照CuSO4的量進行計算。n(Cu)＝n(CuSO4)＝0.01 ml，m(Cu)＝0.01 ml×64 g·ml－1＝
0.64 g。
3．在催化劑存在下發(fā)生反應：4NH3＋5O2 eq \(=====,\s\up7(Pt),\s\d5(△)) 4NO＋6H2O，完成下列計算：10 ml NH3和10 ml O2反應生成8 ml NO，過量的氨溶于產(chǎn)物水中成為氨水，則該氨水中氨的質(zhì)量分數(shù)是多少？
【解析】設(shè)參加反應的氨氣為n ml、生成的水為b ml，則：
4NH3＋5O2 eq \(=====,\s\up7(Pt),\s\d5(△)) 4NO ＋ 6H2O
4 ml 4 ml 6 ml
n ml 8 ml b ml
所以4∶4＝n ml∶8 ml，解得n＝8，
4∶6＝8 ml∶b ml，解得b＝12，
故剩余氨氣為10 ml－8 ml＝2 ml，
所得氨水的質(zhì)量分數(shù)為 eq \f(2 ml×17 g·ml－1,2 ml×17 g·ml－1＋12 ml×18 g·ml－1) ×100%＝13.6%。
答：該氨水中氨的質(zhì)量分數(shù)是13.6%。
答案：13.6%
4．(2021·蘇州高一檢測)摩爾鹽是一種重要的化工原料，化學組成可表示為x(NH4)2SO4·yFeSO4·zH2O。為確定摩爾鹽的組成，進行如下實驗：
步驟一：稱取一定量的新制摩爾鹽，溶于水配制成100.00 mL溶液A。
步驟二：準確量取25.00 mL溶液A，加入足量BaCl2溶液，充分反應后過濾、洗滌、干燥，得白色固體2.330 g。
步驟三：另取25.00 mL溶液A，加入0.050 00 ml·L－1KMnO4酸性溶液，發(fā)生反應：
Fe2＋＋MnO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) ＋H＋―→Fe3＋＋Mn2＋＋H2O(未配平)。當兩者恰好完全反應時，消耗KMnO4溶液的體積為20.00 mL。
(1)步驟一中，必須使用到的玻璃儀器有玻璃棒、膠頭滴管、燒杯和__________。
(2)檢驗溶液A中含有NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 的實驗方法是________________________________
___________________________________________________________________。
(3)步驟二中，證明所加BaCl2溶液已經(jīng)過量的實驗方法為____________________
___________________________________________________________________。
(4)通過計算確定摩爾鹽中x∶y的值(寫出計算過程)。
【解析】(1)配制溶液需要用到一定規(guī)格的容量瓶。(2)NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 的檢驗：加入OH－與NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 在加熱條件下反應生成NH3，NH3是唯一的堿性氣體，通過石蕊、酚酞或pH試紙來測定氣體是否顯堿性，從而來判斷NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 的存在。(3)當加入BaCl2已過量時，說明溶液中已沒有SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ，故再加入BaCl2時，將看不到BaSO4白色沉淀。(4)步驟二中，加入BaCl2生成的白色固體為BaSO4，通過BaSO4可以計算出100 mL中SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 的物質(zhì)的量。步驟三，通過酸性KMnO4的消耗量，可以計算出Fe2＋的物質(zhì)的量。x(NH4)2SO4·yFeSO4·zH2O中“x＋y”表示SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 的物質(zhì)的量，“y”表示Fe2＋的物質(zhì)的量，由此可以解出x、y。
答案：(1)100 mL容量瓶
(2)向溶液中加入NaOH溶液，加熱，產(chǎn)生的氣體若能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍，則說明溶液中有NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4))
(3)取上層澄清溶液，繼續(xù)加入BaCl2溶液，若不出現(xiàn)白色沉淀，則說明所加BaCl2已經(jīng)過量
(4)25.00 mL 溶液中，
n(SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ) ＝n(BaSO4)＝ eq \f(2.330 g,233 g·ml－1) ＝0.01 ml
5Fe2＋～MnO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4))
25．00 mL溶液中，
n(Fe2＋)＝5×0.050 00 ml·L－1×20.00×10－3 L ＝ 0.005 ml
n(SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) )＝x＋y＝0.01 ml
由n(Fe2＋)＝y(tǒng)＝0.005 ml，得x＝0.01 ml－0.005 ml＝0.005 ml
x∶y＝0.005 ml∶0.005 ml＝1∶1

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