物质的量应用于化学方程式的计算·典型例题
能力素质
例1 (1995年全国)在反应 X＋2Y＝R＋2M中，已知R和M的摩尔质量之比为22∶9，当1.6g X与Y完全反应后，生成4.4g R，则在此反应中Y和M的质量之比为
[ ]
A．16∶9 B．23∶9 C．32∶9 D．46∶9
M(R)224.4g22解析 ??
M(M)9m(M)9×2m(M)＝3.6g
根据质量守恒定律
m(Y)＝m(R)＋m(M)－m(X)
＝4.4g＋3.6g－1.6g ＝6.4g
∴m(Y)∶m(M)＝16∶9 答案是A． 答案 A
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例2 在标准状况下，由CO和CO2组成的混合气体13.44L，质量为20g，此混合气体中C与O两种原子的物质的量之比是
[ ]
A．3∶4 B．4∶3 C．2∶1 D．1∶2
解法一 由已知 n(混)＝13.44L÷22.4L/mol＝0.6mol
又因为：m(混)＝20g，则：
?n(CO)·28g/mol＋n(CO2)·44g/mol＝20g ?n(CO)＋n(CO)＝0.6 mol2??n(CO)＝0.4mol∴ ?
n(CO)＝0.2mol2?∴ n(C)∶n(O)
＝(0.4＋0.2)mol∶(0.4＋0.2×2)mol＝3∶4 选A
解法二 对于选择题，有时通过观察选项可以得出答案． 若气体为CO2，则n(C)∶n(O)＝1∶2
若气体为CO，则n(C)∶n(O)＝1∶1 若为混合气体，则1/2＜n(C)/n(O)＜1 即只有A选项符合，选A
例3 有Na2CO3、NaHCO3、CaO和NaOH组成的混合物27.2g，
??把它们溶于足量的水中，充分反应后，溶液中Ca2?、CO23、HCO3均
转化为沉淀；将反应容器内水分蒸干，最后得到白色固体物质共29g，则原混合物中含Na2CO3的质量是
[ ]
A．10.6g B．5.3g
C．15.9g D．无法确定
??解析 因为Ca2+、CO2、HCO33均转化为沉淀CaCO3，根据质量守恒定律，白色固体为NaOH与CaCO3的混合物，即?Na2CO3? NaHCO?CaCO3?327.2g? → 29 g ?
CaONaOH????NaOH质量的变化为29g－27.2g＝1.8g．显然质量的变化是由水的改变引起的．
??CaO＋H2O＝Ca(OH)2使混合物质量增加，但 HCO3＋ OH?＝CO23
＋H2O 又使混合物质量减小，增加的水与减少的水的质量差为1.8 g 即 0.1 mol．设 CaO、Na2CO3、NaHCO3的物质的量分别为x、a、b，则有如下关系：
?2??x＝a＋b(因为Ca2+ 与 CO23、HCO3均转化为CaCO3) ? x－b＝0.1 mol?∴a＝0.1mol 即Na2CO3的质量是10.6g． 答案 A．
例4 向50g FeCl3的溶液中放入一小块钠，待反应完全后，过滤，得到仍有棕黄色的溶液45.9g，则投入钠的质量为
[ ]
A．4.6g B．4.1g C．6.9g D．9.2g
解析 投入钠使溶液质量增加，但析出沉淀 Fe(OH)2及放出H2又使溶液质量减小，即减小的质量与增加的质量之差为50g－45.9g＝4.1g．根据化学方
程式：
6Na＋2FeCl3＋6H2O＝6NaCl＋2Fe(OH)3↓＋3H2↑138g 214g 6g
即每有138g Na投入溶液中完全反应，生成214g沉淀并放出6g气体，质量减少82g，得关系式：
6Na ～ △m138 82g m(Na) 4.1g13882∴? m(Na)4.1gm(Na)＝6.9g 答案 C
学科渗透
例5 某工厂采用含硫酸和氢氟酸的溶液作为矿物中稀有元素的萃取液，生产要求该萃取液中硫酸的浓度为3mol/L，氢氟酸的浓度为8mol/L．现有一批回收酸液共400L，经测定其中氢氟酸的浓度为12mol/L，硫酸的浓度为
1mol/L．现要用此回收酸液配制上述萃取液，400L回收酸液经稀释可以得到________L 8mol/L的氢氟酸，在400L回收酸液中加入________L 18.4mol/L浓硫酸，然后________，即可得到符合要求的萃取液．
解析 生产要求c (H2SO4)＝3mol/L c(HF)＝8mol/L 即溶液中n(H2SO4)∶n(HF)＝3∶8
而回收液中c(H2SO4)＝1mol/L c(HF)＝12mol/L， 即对于H2SO4浓度要增加，对于HF浓度要降低． 对于第一问：400×12mol/L＝V×8mol/L
V＝600L
但若加水稀释到600L，HF浓度达到了，但H2SO4浓度更低，所以加水稀释之前必须先加入浓H2SO4，即利用萃取液中：
n(H2SO4)∶n(HF)＝3∶8＝(400L×1mol/L＋V＇·18.4mol/L)∶(400L×12mol/L)
V＇＝76.1L