0.02x　　　　　　　　　 　 0.04xmol

MnO₂+4HClMnCl₂+ Cl₂↑+2H₂O

0.04(1-x)mol　　　　　　　　 0.1(1-x)mol

K₂MnO₄+8HClMnCl₂+2KCl+2Cl₂↑+4H₂O

0.04xmol　 0.02xmol　 0.02xmol　 0.02xmol

2KMnO₄+16HCl ＝ 2KCl+2MnCl₂+　 5Cl₂↑ +8H₂O

6.1克KCl的量为=0.082mol，

故原KBr的量应为2×(0.082-0.015)=0.134mol，

原KBr的质量为0.134×199=20g.

(3)生成0.082molKCl需Cl₂的量为0.014mol，

故反应消耗Cl₂的体积为0.014×22.4=0.92L.

[命题趋势分析]

本节高考要求是要学会运用物质的量运用于化学方程式的计算.

[典型热点考题]

例1　 完全中和相同体积，相同物质的量浓度的氢氧化钠溶液，并使之生成正盐，需要相同物质的量浓度的盐酸、硫酸、磷酸的体积比是(　　 )

A.6∶3∶2 　　　 B.6∶2∶3　　　 C.3∶2∶1　　　　　 D.1∶2∶3

解析　 此类无数据题目有两种处理方法，一种列举法是把已知条件转化成简单直观的数据；另一种是用相同的化学符号表达已知数据.此题NaOH溶液实为n(NaOH)相同，再设HCl(aq)、H₂SO₄(aq)、H₃PO₄(aq)的体积分别为V₁、V₂、V₃，其物质的量浓度为c，则：

NaOH +　 HCl 　＝　NaCl+H₂O

1 ∶　 1

n　　　 c·V₁　　　　　　 V₁=

2NaOH + H₂SO₄　＝　Na₂SO₄+2H₂O

2　 ∶ 1

n　　 c·V₂　　 　　　V₂=

3NaOH+H₃PO₄ 　＝　Na₃PO₄+3H₂O

3 ∶ 1

n　 c·V₃　　　　　　 V₃=

则V₁∶V₂∶V₃=∶∶

=6∶3∶2

∴本题正确选项为(A)

答案　 A

例2 　往50.00mL溴化亚铁溶液中缓慢通入1120mL氯气(标准状况)，溶液中还原性离子只有2/3溴离子未被氧化.求原溴化亚铁溶液的物质的量浓度.

解析　 本题应用物质的量对离子方程式进行计算.

根据反应：Br₂+2Fe²⁺ ＝ 2Fe³⁺+2Br^-可判断离子的还原性：Fe²⁺＞Br^-，依题意，Br^-部分被氧化，则Fe²⁺全部被氧化.

设原溶液中FeBr₂的物质的量为x，则Fe²⁺物质的量为x，Br物质的量为2x,被氧化的Br^-的物质的量为2x/3.

2Fe²⁺+ Cl₂ 　＝　2Fe³⁺+2Cl^-

x　　 x/2

2Br^-+Cl₂ 　＝　Br₂+2Cl^-

2x/3 x/3

氯气的物质的量：+=，

解得：x=0.06mol.c(FeBr₂)=0.06mol/0.05L=1.2mol/L.

答案　 原溴化亚铁溶液的物质的量浓度为1.2mol/L.

例3　 已知Cl₂在70℃的NaOH水溶液中能同时发生两个自身氧化还原反应，反应完全后测得溶液中NaClO与NaClO₃的物质的量之比为4∶1.现在49.7gCl₂，将其通入足量70℃的NaOH水溶液，反应完全后得到500mL溶液.

(1)写出Cl₂在70℃的NaOH水溶液中符合上述条件的总反应方程式.

(2)计算完全反应后各生成物的物质的量浓度(除H₂O处).

解析　 解答此题的关键是第(1)问.可根据得失电子数相等确定生成物NaCl、NaClO、NaClO₃的物质的量之比，进而确定化学方程式中化学计算数.

(1)依题意可设生成NaClO的物质的量为4mol，NaClO₃的物质的量为1mol，设生成NaCl的物质的量x，根据得失电子的物质的量相等，有：

1×x=1×4mol+5×1mol，解得：x=9mol.

NaCl、NaClO、NaClO₃化学计量数之比与生成对应物质的物质的量相等，即等于9∶4∶1.据此可写出总的化学字方程式：

7Cl₂+14NaOH ＝ 9NaCl+4NaClO+NaClO₃+7H₂O

(2)n(Cl₂)=49.7g/71g/mol=0.7mol,由化学方程式可求得n(NaCl)=0.9mol,n(NaClO)=0.4mol　 n(NaClO₃)=0.1mol,

故可求得三种物质的量浓度分别为：

c(NaCl)=1.8mol/L;c(NaClO)=0.8mol/L;c(NaClO₃)=0.2mol/L.

答案　 (1)7Cl₂+14NaOH ＝ 9NaCl+4NaClO+NaClO₃+7H₂O

　　　 (2)C(NaCl)=1.8mol/L,Cl(NaClO)=0.8mol/L,C(NaClO₃)=0.2mol/L

例4　 甲、乙两位学生用加热氯酸钾的方法制取氧气.甲取了一定质量的氯酸钾和0.10g二氧化锰，经混合后装入试管中加热，待收集到所需氧气时停止加热.试管冷却后，乙称得甲留下的反应混合物的质量为4.04g，将它继续加热，直至氯酸钾全部分解，得到氧气672mL(标准状况).求甲实验时氯酸钾分解的百分率.

解析　 设乙分解KClO₃的质量为x，甲分解KClO₃的质量为y.

2KCl₃2KCl+3O₂?

2mol×122.5g/mol　 2mol×74.5g/mol　 3mol×22.4L/mol

x　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 0.672L

=，解得：x=2.45g.

在4.04g混合物中：m(KCl)=4.04g-0.10g-2.45g=1.49g.

即甲分解KClO₃时得到的KCl质量为1.49g，由此可计算y:

=，解得：y=2.45g.

故甲实验时KClO₃分解的百分率为：×100%=50%

答案　 甲实验时氯酸钾分解的百分率为50%.

例5　 将0.04molKMnO₄固体加热一段时间后，收集到amol气体，此时KMnO₄的分解率为x.在反应后的残留固体中加入足量的浓盐酸，又收集到bmol气体(设Mn元素全部以Mn²⁺存在于溶液中).试填写：

(1)a+b=　　　　 (用x表示).

(2)当x=　　　　 时，a+b取最小值，且最小值为　　　　 .

(3)当a+b=0.09时，加热后取得残留固体的质量为　　　　 g.

解析　 解题的关键是正确写出有关化学方程式，并结合数学知识，解决化学问题.

(1)参加分解的反应的KMnO₄物质的量为0.04xmol,剩余的KMnO₄物质的量为0.04(1-x)mol，根据化学方程式计算.

2KMnO₄K₂MnO₄ +　 MnO₂ +　 O₂↑

0.05molKI与Cl₂反应生成0.015molKCl，

0.672L

知在4.04g混合物中m(KCl)=4.04g-0.10g-=1.49g即甲分解时得到KCl的质量为1.49g，由此可算出甲实验时KClO₃的分解质量：=2.45g

故甲实验时KClO₃的分解率为

×100%=50%

答：甲实验时氯酸钾的分解率为50%

例2　 取50mLNa₂CO₃和Na₂SO₄的混合溶液.加入过量BaCl₂溶液后得到14.51g白色沉淀.用过量的稀HNO₃处理后沉淀减少到4.66g.并有气体CO₂放出，试计算(1)原混合溶液中Na₂CO₃、Na₂SO₄的物质的量浓度　

(2)产生标况下气体的体积.

分析　 物质的量和组成物质的微粒间存在着一定的关系利用这种关系会使解题简化我们把这种方法称为“守恒法”它用得很广.

据(1)Na₂SO₄-　 BaSO₄　　 4.66g不溶于HNO₃的沉淀为BaSO₄

1mol　　 233g

n(Na₂SO₄) 4.66g　　 n(Na₂SO₄)=0.02mol

故　　 C(Na₂SO₄)= =0.4mol·L^-1

(2)Na₂CO₃　　 　　 -BaCO₃　　　　 -CO₂

　 1mol　　　　　 197g　　　　　 22.4L

　 n(Na₂CO₃)　　　 (14.51-4.66)g　 V(CO₂)

n(Na₂CO₃)=0.05mol　　　　 V(CO₂)=1.12L

C(Na₂CO₃)= =1mol/L

答：原混合物中Na₂CO₃、Na₂SO₄的物质的量浓度为1mol/L和0.4mol·L^-1产生的CO₂气体在标况下的体积为1.12L.

[课本难题解答]

P83　 三、3　 2KBr+Cl₂=2KCl+Br₂ 2KI+Cl₂=2KCl+I₂

(1)固体残留物中含KCl.

(2)原溶液中n(KI)=36×10^-3×0.86=0.031mol，

参加反应的KI有n(KI)= =0.015mol.

3.根据不足量求解.

例　 用agH₂和bgCl₂化合制HCl气体，求所得产物的质量.

解析　 根据化学方程式列出关系

　　　　　 　H₂ + Cl₂＝　2HCl

2　 71

a　 b

有下列三种情况：

①若71a＞2b，则H₂过量，应根据Cl₂量求HCl的量；

②若2b＞71a,则Cl₂过量，应根据H₂的量求HCl的量；

③若71a=2b，则二者恰好反应完，根据H₂或Cl₂的量求产物HCl的量.

[难解巧解点拨]

例1　 甲、乙两位学生用加热氯酸钾的方法制取O₂，甲取一定量的KClO₃和0.10gMnO₂.经混合后装入试管加热.待收集到所需O₂时停止加热.试管冷却后乙称的甲留下的反应混合物的质量为4.04g将它继续加热直到KClO₃全部分解完全得到O₂672mL(标况).求甲实验时KClO₃的分解率.

分析　 思路；要求出两个值：一个是总的KClO₃质量，一个是甲实验得到的KCl质量而求得甲实验时KClO₃分解的质量

做题过程：从后面的结论往前推.

据：　 2KClO₃2KCl　 +　　 3O₂↑

2×122.5g　 2×74.5g　 3×22.4L

2.判断哪种物质过量.

1.写出化学反应方程式.

2.应注意的问题

(1)化学方程式所表示的是纯净物之间的关系，因此不纯物质必须换算成纯净物的量再进行计算.

(2)在所列比例式中，同一物质上下单位要一致，不同物质左右要对应.

(3)化学计算方法很多，其中守恒法、差量法、平均原子量法等在高一应掌握.

过量问题的计算

一般说来，反应物之间完全反应时，不足量的物质会全部反应转化为生成物，而过量的物质则要剩余.因此判断哪种物质过量，便是解这类题的关键.具体步骤为：