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1、学习目标1、掌握反应物中一种过量的计算。 2、掌握多步反应的计算。3、通过化学计算，训练解题技能，培养分析问题和解决问题的能力。重点难点（一）重点：关于过量问题的计算（二）难点 关于多步反应的计算讲解：一、有一种反应物过量的计算课本例题：8mol H2与6mol O2充分反应，求生成水的质量。此题给出了在化学反应中两种反应物的量，计算时应以哪种为标准呢？下面是两位同学的不同解法：解法1：2H2+O2 2H2 1 2 6mol n(H2O)n(H2O)= =12mol，m(H2O)=n(H2O)M(H2O)=12mol18g/mol=216g。答：可生成216g水。解法2：2H2+O2 2H2O
2、2 2 8mol n(H2O)n(H2O)= =8mol。m(H2O)= n(H2O)M(H2O)=8mol18g/mol=144g。答：可生成144g水。上述两种解法，结果各不相同，至少有一种结果错误的，对于解法1，我们可以作如下分析：根据题意，H2的物质的量为8mol，可知反应物中H2的质量为16g,而上述计算所得216g H2O中H的质量为24g（即 ），明显大于题中所给反应物H2的质量，这显然是不合理的。可见，本题中O2是过量的，不应以过量的O2的量来计算生成物H2O的量，而应以H2的量来计算。所以，当两种反应物的量都给出时，就必须考虑谁过量的问题，并以不过量的物质为依据进行计算。如果
3、直接采用解法2所示的方法也有不妥之处，就是没有确定或难以确定计算结果的正确性。那么，对于过量问题究竟应该怎样进行化学计算呢？实际上，广义地讲，任何化学计算都涉及到过量问题，都必须以完全反应的物质为依据进行计算，如通常说的“一定量的物质X和过量的Y充分反应”这就明示了Y过量，应以X为依据进行化学计算。当两种反应物的量都给出时，就必须亲自判断哪种反应物过量或哪种反应物完全反应。再用不过量的那种反应物的量来进行计算，如上例的正确解法如下：解：设恰好跟8mol H2反应的O2的物质的量为x。2H2 + O2 2H2O2 1 2 8mol x n(H2O)x= =4mol，题目给出的反应物O2为6mol
4、，所以O2是过量的，应以H2的量来计算。n(H2O)= =8mol，m(H2O)=n(H2O)M(H2O)=8mol18g/mol=144g。答：可生成144g水。问题讨论 量计算的一般步骤有哪些？过量计算通常分为两大步：a判断哪种反应物过量，判断时要以化学方程式为依据，根据两种已知物质的数量，运用比较的方法进行判断，所以这一步又可以分为设定未知数、写化学方程式、比较判断三个小步骤。正确判断哪种物质过量是计算的关键。b根据不过量（完全反应的）物质的数量进行计算，计算时仍要以化学方程式为依据，通过比例关系求出最终结果。 么情况下需考虑过量问题？a题目给了两种反应物的量需考虑过量问题。b题目给出了
5、一种反应物的量和一种生成物的量，需考虑过量问题（使所给反应物完全消耗掉）。c如果原题中某反应物的量以字母代替，则很多时候要通过分段讨论，进行计算。d如果原题给出的是两种反应物的总量，一般要通过极端假设法，进行讨论并计算。 样判断反应物中哪一种过量？判断过量物质的方法有多种，这里介绍两种最基本的方法：a设未知数法。基本思路是设一反应物A的量为未知数x，由另一种反应物B的量为已知量求出x。将x值与题中所给出的反应物A的量比较大小，若计算的x值比题中给出的量小，表明另一种反应物B完全反应；若计算出来的x值大于题中给出的已知量，表明反应物A完全反应。这种方法思路清晰，易于理解，为初学者必须掌握的基本方
6、法。如：将1.62g铝粉放入30mL 2.5mol/L的稀硫酸中，标准状况下生成氢气多少升？解：n(Al)= =0.06mol，n(H2SO4)=2.5mol/L0.03L=0.075mol，设0.06mol Al可消耗H2SO4的物质的量为x，生成H2的体积为y。2Al + 3 H2SO4=Al2(SO4)3+3H22mol 3mol 322.4L0.06mol x yx= =0.09mol0.075mol。Al过量，应以H2SO4的量进行计算。y= =1.68L 答：生成标准状况下的氢气1.68L。b比值比较法。基本思路是写出化学方程式，在有关物质的化学式下面写出化学关系量，在化学关系量的
7、下面列出题目中给出的反应物的已知量，将各反应物的化学关系量与已知量相比，求比值。比较两个比值的大小，比值小者，该反应物过量。该方法形式简单，为许多学生所采用。只是要注意理解过程，培养思维。如：把3.0g NaI固体溶于水，通入标准状况下Cl2 0.28L，充分反应后生成I2多少克？解：n(NaI)= =0.020mol，n(Cl2)= =0.0125mol，2NaI + Cl2 = 2NaCl+I2210.020mol 0.0125mol ，0.28L Cl2过量，以NaI的量进行计算。2NaI + Cl2 = 2NaCl+I22mol 254g0.020mol m(I2)m(I2)= =2.
8、54g。 答：生成I2 2.54g。问题拓展 段讨论法：在化学计算中，当已知两种反应物的用量，且其中一种或两种以字母或其他代数符号给出时，往往需要根据数量的变化，分段讨论哪一种物质过量，并根据不过量的物质进行计算。如：1.0 L H2S气体和a L空气混合后点燃，若反应前后气体的温度和压强都同（20 1.01105Pa），讨论当a的取值范围不同时，燃烧后气体的总体积V为多少。（用含a的表达式表示，假定空气中N2和O2的体积比为41，其他成分可忽略不计）分析】已知反应前气体总体积为(1.0+a)L，其中O2为a/5 L，求反应后气体总体积V，所以关键是要求出反应过程中体积的变化量，由于空气体积为
9、a L是一个变量，所以必须根据化学方程式讨论当a L空气不过量和过量时的两种情况。为直观起见，我们用数轴帮助分析。解：可能发生的反应为：2H2S+O2=2S+2H2O V减 2 1 31.0L a/5 L （？）S+O2=SO2 V 11 0由于式反应前后气体体积不变，所以分析体积变化只需以式为依据，当H2S跟O2体积比为21时，反应恰好按式进行，此时有： ，a=2.5 以数轴表示a的范围：讨论：当0A2.5时，反应按式进行，O2完全反应，根据方程式有：1 L=3V减，V减= = aL，所以：V=(1.0+a)L aL=(1.0+ a)L。当a2.5时，反应按式进行，H2S完全反应，根据方程式
10、有：21.0L=3V减，V减= =1.5L，所以：V=(1.0+a)L1.5L=(a-0.5)L。答：当0A2.5时，V=(1.0+ a)L；当a2.5时，V=(a-0.5)L。说明：分段讨论法的关键是如何分段，以数轴帮助分析可以使分析过程简洁明了。计算时要以不过量的物质（即完全反应的物质）的数量进行计算；当两种反应物的数量均以代数符号给出时，则以两种量之比为依据，分段讨论并计算。 端假设法：若只知两种反应物A、B的总量和反应过程中的某一相关数量，则无法直接判断哪一种物质过量。对此问题常用的分析方法就是分别分析当反应物全为A，全为B，A、B以一定的比例恰好完全反应时的情况，再根据相关数量进行判
11、断。如：18.4g NaOH和NaHCO3的混合物固本在密闭容器中加热至约为250，经充分反应后，排放气体、冷却、称量，得固体16.6g。试计算原混合物中NaOH的质量分数。【分析】在密闭容器中加热NaOH和NaHCO3的混合物时，可能发生的反应有：NaOH+NaHCO3 Na2CO3+H2O 2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O CO2+2NaOH Na2CO3+ H2O 由于式+式=式，所以假定其化学反应过程为NaOH和NaHCO3以物质的量之比为11的比例进行反应，当NaHCO3过量时，考虑NaHCO3分解的情况。此题的解题关键是如何判断哪种物质过量，由于已知反应前后固体物质的质
12、量，所以要从质量之差进行分析，只要弄清楚以下三种极端情况时的差量，就比较容易判断了：若固体全为NaOH时，固体不反应，即质量不为。 固体全为NaHCO3时，反应后固体质量减少量最大，为18.4g62/168 =6.79g。当n(NaOH)n(NaHCO3)=11，固体质量减少18.4g18/(40+84) =2.67g。而实际质量减少18.4g-16.6g=1.8g，因为01.8g2.67g，所以相当于反应按式进行，NaOH过量。解：可能发生的化学反应有：2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O m减 284 44 1862当固体全为NaOH时，加热后质量不变；当固体全为NaHCO3时，反应后质量减少量最多；固体混合时中n(NaOH)n(NaHCO3)=11时，设反应后质量减少为x，则依据化学方程式有：12418.4=18x, x=2.67g。实际质量减少18.4g-16.6g=1.8gn2 Bn1=n2 Cn141 D= 12【分析】在一定条件下，当
