考点11 物质的量在化学方程式计算中的应用-2022-2023学年高一化学核心考点归纳与测试（人教版2019必修第一册） （解析版）

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考点 11 物质的量在化学方程式计算中的应用
【核心考点梳理】
一、化学方程式中的定量关系及物质的量的计算
1．化学方程式中的定量关系
2Na ＋ 2H2O===2NaOH＋H2↑
质量之比： 46 g ∶ 36 g ∶ 80 g ∶ 2 g
计量数之比： 2 ∶ 2 ∶ 2 ∶ 1
扩大 NA倍： 2NA ∶ 2NA ∶ 2NA ∶ NA
物质的量之比：2 mol ∶ 2 mol ∶ 2 mol ∶ 1 mol
结论：化学方程式中各物质的化学计量数之比等于粒子个数之比，也等于各物质的物质的量之比。
(1)化学计量数之比等于相应物质的物质的量之比
(2)化学计量数之比等于同温同压下相应气体的体积之比
2．物质的量在化学方程式计算中的步骤
3．物质的量在化学方程式计算中应用的注意事项
(1)书写格式规范化：在计算过程中应注意表达格式的规范化：各物理量、物质的名称、公式等尽量用
符号表示，且数据的运算要公式化并带单位。
(2)单位运用对应化：一般来说，在一个题目中如果都用统一的单位，不会出现错误，但如果题目所给
的两个量单位不一致，若 换算成同一个单位，有时显得很繁琐，这时只要做到两个量的单位“上下一致，
左右相当”即可。
(3)各种符号的书写要规范，大写字母与小写字母的含义各不相同。如“M”表示摩尔质量，“m”表示
质量，“N”表示微粒数目，而“n”表示物质的量。
【核心归纳】物质的量与相关物理量之间的换算关系
【典型例题】
例1．（2022·辽宁大连·高一期末）Mg、Al 组成的混合物与足量盐酸反应，产生标准状况下的氢气为 4.48
L。下列推断中不正确的是( )
A．参加反应的 Mg、Al 共0.2 mol
B．参加反应的 HCl 为0.4 mol
C．Mg、Al 在反应中共失去 0.4 mol 电子
D．若与足量的稀硫酸反应能产生 0.2 mol H2
【答案】A
【解析】反应的实质为 Mg+2H+===Mg2++H2↑，2Al+6H+===2Al3++3H2↑，n(H2)= =0.2 mol，则
参加反应的 n(H+)=0.4 mol。若换成稀 H2SO4，同样产生 0.2 mol H2。依据得失电子守恒，由 2H+―→H2得电
子总数为 0.2 mol×2=0.4 mol，故 C正确。0.2 mol Mg 提供 0.4 mol 电子，0.2 mol Al 则提供 0.6 mol 电子，
0.2 mol Mg、Al 混合物提供的电子数大于 0.4 mol、小于 0.6 mol，A不正确。
例2．（2022·河南南阳高一阶段练习）250 mL 2 mol·L－1的硫酸与足量的铁屑完全反应。计算：
(1)参加反应的铁屑的物质的量；
(2)生成的 H2的体积(标准状况)。(写出解题步骤)
【答案】 (1)参加反应的铁屑的物质的量为 0.5 mol。(2)生成 H2的体积为 11.2 L。
【解析】n(H2SO4)＝0.25 L×2 mol·L－1＝0.50 mol
(法1)(1)Fe ＋ H2SO4===FeSO4＋H2↑
1 1
n(Fe) 0.5 mol
＝，n(Fe)＝0.5 mol
(2)Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑
1 mol 22.4 L
0.5 mol V(H2)
＝，解得 V(H2)＝11.2 L
(法2)Fe ＋ H2SO4===FeSO4＋H2↑
1 mol 1 mol 22.4 L
n(Fe) 0.5 mol V(H2)
＝＝
故n(Fe)＝0.5 mol，V(H2)＝11.2 L
例3．（2022·甘肃·高台县高一期中）向 500 mL NaOH 溶液中投入 10.8 g Al，二者恰好完全反应，计算：
(1)参加反应的 Al 的物质的量。
(2)所得溶液的物质的量浓度(反应前后溶液体积不变)。
(3)生成 H2的体积(标准状况)(写出解题步骤)。
【答案】(1)0.4 mol (2)0.8 mol/L (3)13.44 L
【解析】n(Al)＝＝0.4 mol
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2 ＋ 3H2↑
2 mol 2 mol 3×22.4 L
0.4 mol n(NaAlO2) V(H2)
＝＝
n(NaAlO2)＝0.4 mol，c(NaAlO2)＝＝0.8 mol/L V(H2)＝13.44 L
二、常用计算方法
1．关系式法
关系式法就是根据化学式、化学方程式和溶质质量分数等概念所包含的各种比例关系，找出已知量与
未知量之间的比例关系式直接列比例式进行计算的方法。关系式法抓住已知量与未知量之间的内在关系，
建立关系式，化繁为简，减少计算误差，是化学计算常用方法之一。关系式法有如下两种类型：
① 纵向关系式
经过多步的连续反应，即后一反应的反应物为前一反应的生成物，采用“加合”，将多步运算转化为
一步计算
② 横向关系式
几种不同物质中含相同的量，根据该量将几种不同物质直接联系起来进行运算。有多个平行的化学反
应即多个反应的生成物有一种相同，根据这一相同的生成物，找出有关物质的关系式 ，依此关系式进行计
算可简化运算过程。
2．守恒法
利用化学反应前后某些量之间的等量关系，推理得出正确答案的方法称为守恒法。仔细挖题目中隐含
的等量关系是守恒法解题的关键。
①质量守恒法
宏观特征：反应前后质量守恒；
微观特征：反应前后各元素的原子个数守恒。
②电荷守恒法
溶液中阴、阳离子个数不一定相等，但正负电荷总数相等。离子方程式中，反应物所带电荷总 数与生
成物所带电荷总数相同且电性相同。
③得失电子守恒
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