金属及其化合物的有关计算1.doc

13 金属及其化合物的有关计算一、碱金属元素化合物计算题题型一、Na2O2与CO2和H2O反应的有关计算方法要点：提供CO2和H2O的物质：H2、CO、(CO)m(H2)n燃烧；NaHCO3加热分解。1、固体质量的差值计算2Na2O2 +2CO2 =2Na2CO3 +O2 固体质量差m156g 212g 156g212g=56g2Na2O2 +2H2O = 4NaOH + O2 固体质量差m156g 160g 156g160g=4g 由此可见，每有2 molCO2参加反应，固体增重为56g，相当于2 molCO的质量；每有2 molH2O参加反应，固体增重为4g，相当于2 mol H2的质量，即CO2和H2O(g)分别与足量Na2O2 反应，固体增重分别相当于等物质的量的CO、H2 的质量。【例1】、某温度下，Wg某物质在足量氧气中充分燃烧，其燃烧产物立即与过量的Na2O2固体反应，固体质量增加Wg。在H2 CO CO和H2混合物 HCHO CH3COOHHOCH2CH2OH中，符合题意的是 （ ）A、均不符合 B、只有 C、只有 D、全部符合【例2】一定条件下将质量为X g的有机物在O2中完全燃烧，燃烧后全部产物通过足量Na2O2层，过氧化钠的质量增重Y g，下列对应关系一定正确的是序号有机物XYAC2H4m15m/7BHCOOHm15m/23CCH3OH和CH3COOH的混合物m2m/3DHCOOH与CH3COOCH3的混合物m2m2、气体体积差量的计算2Na2O2 +2CO2 =2Na2CO3 +O2 气体体积差V 2 1 21=1体积2Na2O2 +2H2O = 4NaOH + O2 气体体积差V 2 1 21=1体积由此可见，CO2、H2O(g)分别与足量Na2O2 反应，不管CO2、H2O(g)以任何比值混合，反应后其体积变为原来的一半。【例】150时，16克二氧化碳和水蒸气的混合气体与足量的过氧化钠充分反应后，固体质量增加了8克，则原混合气体的平均摩尔质量为（ ）A16克 B32克 C18克 D28克3、NaHCO3与Na2O2混合物固体在密闭容器中共热的计算amolNa2O2和bmolNaHCO3固体混合物在密闭容器中加热发生的反应按下列方式处理：2NaHCO3Na2CO3CO2H2O分解产生的CO2与Na2O2反应完后，若Na2O2过量，H2O再与Na2O2反应当a/b1/2时，剩余固体为 ，排出气体为当a/b1/2，剩余固体为 ，排出气体为当1/2a/b1,剩余固体为 ，排出气体为当a/b=1时,剩余固体为 ，排出气体为当a/b1时,剩余固体为 ，排出气体为题型二、CO2 、SO2 、H2S 气体通入NaOH溶液中的有关计算例：向300 mL KOH溶液中缓慢通入一定量的CO2气体，充分反应后，在减压低温下蒸发溶液，得到白色固体。请回答下列问题：（1）由于CO2通入量不同，所得到的白色固体的组成也不同，试推断有几种可能的组成，并分别列出。（2）若通入CO2气体为2.24 L（标准状况下），得到11.9 g的白色团体。请通过计算确定此白色固体是由哪些物质组成的，其质量各为多少？所用的KOH溶液的物质的量浓度为多少？二、“镁 铝”图像题解析（一）四个基本图象131、向AlCl3溶液中逐滴滴加NaOH溶液直至过量现象：先产生沉淀，后沉淀消失。 离子方程式： Al3+ + 3OH= Al(OH)3Al(OH)3 + OH = AlO2+2H2O2、向NaOH溶液中逐滴滴加AlCl3溶液直至过量现象： 离子方程式：3、向NaAlO2溶液中逐滴滴加HCl溶液直至过量现象： 离子方程式： 4、向HCl溶液中逐滴滴加NaAlO2 溶液直至过量现象： 离子方程式： （二）基本图象的拓展1、若AlCl3溶液中混有MgCl2，向此溶液中逐滴滴加NaOH溶液直至过量，发生了什么反应？图象是怎样的？现象： 离子方程式： 2、若AlCl3溶液中除混有外MgCl2，还混有盐酸，向此溶液中逐滴滴加NaOH溶液直至过量，发生的反应有何不同，图象有什么样的变化？现象： 离子方程式： 3、若AlCl3溶液中除混有MgCl2和盐酸外，还混有NH4Cl，向此溶液中逐滴滴加NaOH溶液直至过量，发生的反应又有何不同，图象又有什么样的变化？现象： 离子方程式： 【巩固练习】1、向NaOH和NaAlO2的混合液中不断滴加盐酸，下列图象中, 能正确表示上述反应的是(横坐标表示加入HCl溶液的体积, 纵坐标表示反应生成沉淀的质量) （ ）2、将物质的量相等的硫酸铝和硫酸铵溶水形成VmL混合溶液，向混合溶液中逐滴加入某氢氧化钠的溶液(其物质的量浓度为混合溶液中两溶质的物质的量浓度之和)，直至过量。下列表示氢氧化钠溶液加入的体积(x)与溶液中沉淀物的量(y)的关系示意图中正确的是3、 在一定的硫酸酸化的硫酸铝溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液, 用所加入氢氧化钡的溶液的体积(毫升)为横坐标, 以生成沉淀的量(克)为纵坐标, 下列图中正确的是（ ） 4、 向1.0mol/L的甲溶液中逐滴加入1.0mol/L的乙溶液，产生Al(OH)3沉淀的质量（用y轴表示）与所加入乙溶液的体积（用x轴表示）的关系如下图所示符合图中关系的是下列各组溶液中的 （ ）ABCD甲AlCl3NaOHNaAlO2HCl乙NaOHAlCl3HClNaAlO25、向含有amol AlCl3的溶液中加入含bmolKOH的溶液，生成沉淀的物质的量可能是（1）a mol （2）b mol （3）(a/3)mol（4）(b/3)mol（5）0 mol （6）(4a-b)molA. （1）（2）（4）（5）（6） B. （1）（3）（4）（5）（6）C. （1）（2）（3）（5）（6） D. （1）（3）（5）6. 将一定质量的Mg、Al合金投入100mL一定物质的量浓度的HCl中，合金全部溶解，向所得溶液中滴加5 mol/L的NaOH溶液至过量，生成的沉淀质量与加入的NaOH溶液的体积关系如右图所示。求：（1）原合金中Mg、Al质量各多少克。（2）HCl物质的量浓度。7、将100mL0.6mol/L氯化铝溶液跟0.4mol/L苛性钠溶液混合后，得到3.9gAl(OH)3沉淀，此时消耗苛性钠溶液的体积是（ ）A. 250mLB. 375mLC. 475mLD. 500mL8. 现有200 mLMgCl2和AlCl3的混合溶液，其中c(Mg2+)=0.2mol/L，c(Cl-)=1.3mol/L，要使Mg2+转化为Mg(OH)2，并使Mg2+与Al3+分离开，至少需要4 mol/L的NaOH溶液的体积为A. 140mL B. 120mL C. 100mL D. 80mL9. 向明矾溶液里滴加Ba(OH)2溶液，当SO42恰好完全沉淀时，铝元素的存在形式是（）A. 一部分为Al(OH)3沉淀，一部分以Al3+形式存在于溶液中B. 一部分为Al(OH)3沉淀，一部分以AlO2形式存在溶液中C. 全部为Al(OH)3沉淀D. 几乎全部以AlO2形式存在于溶液中10、向KAl(SO4)2的溶液中，逐滴滴加Ba(OH)2溶液直至过量，写出各步反应的离子方程式，并完成图象。 11.现有甲、乙两瓶无色溶液，已知它们可能是AlCl3溶液和NaOH溶液。现做如下实验：取440mL甲溶液与120mL乙溶液反应，产生1.56g沉淀。取120mL甲溶液与440mL乙溶液反应，产生1.56g沉淀。取120mL甲溶液与400mL乙溶液反应，产生3.12g沉淀。通过必要的计算和推理判定：（1）甲溶液为_溶液，其物质的量浓度是_mol/L。（2）乙溶液为_溶液，其物质的量浓度是_mol/L。三、用守恒法解有关镁、铝和铁的计算题（一）得失电子守恒与终态法结合【例1】将5.1 g镁和铝投入500 ml 2 mol/L的盐酸中，生成氢气0.5 g，金属完全溶解：再加入4 mol/L的NaOH溶液，(1)若要使生成的沉淀最多，则应加入NaOH溶液的体积是（ ）A. 200 ml B. 250 ml C. 425 ml D. 560 ml (2) 生成沉淀的质量最多是（ ） A. 22.1 g B. 8.5 g C.10.2 g D. 13.6 g（二）电荷守恒的运用【例2】将K2SO4和Al2(SO4)3和KAl(SO4)2三种混合溶液加H2SO4酸化。测得C(SO42- )=0.105 mol/L，C(Al3+)=0.055 mol，pH=2.0(假设H2SO4完全电离为H+和SO42- )则C（K+）为：A. 0.045 mol/L B. 0.035 mol/L C. 0.055 mol/L D. 0.040 mol/L【例3】（08四川卷）在aL Al2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液中加入bmol的BaCl2，恰好使溶液中的SO42完全沉淀；如加入足量强碱并加热可得到cmolNH3，则原溶液中的Al3的浓度(mol/L)为( ) A B C D【例4】某些化学试剂可用于净水。水处理中使用一种无机高分子，化学式为Al2( OH)n Cl myH2Ox，式中m等于 A. 3-n B. 6-n C. 6+n D.3+n练习：1、现有和组成的混合气体，欲用溶液，使该混合气体全部转化成盐进入溶液，使混合气体全部转化成盐进入溶液，需用溶液的体积是（ ）A. B. C. D. 2、一定量的Fe和Fe2O3的混合物投入250 ml 2 mol/L的硝酸溶液，反应完全后，生成1.12L NO气体(标准状况下)，再加入1 mol/L的NaOH溶液，要使铁元素完全沉淀下来，所加NaOH溶液的体积最少为（ ）A 450 ml B 500 ml C 400 ml D 不能确定 3、向一定量的Fe、FeO和Fe2O3的混合物投入100 ml 1 mol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224 ml（标准状况）的气体，所得溶液中，加入KSCN溶液无血红色出现，若用过量的CO在高温下还原相同质量的混合物，能得铁的质量为（ ）A 11.2 g B 5.6 g C 2.8 g D 无法计算4、向一定量的Fe、Fe2O3和CuO混合物投入100 ml 2.2 mol/L的硫酸溶液中，充分反应后生成896 ml标准状况下的气体，得不溶物1.28 g，过滤后，溶液中阳离子只有Fe2+。向滤液中加入2 mol/L的NaOH溶液，加至40 ml时开始出现沉淀，则滤液中FeSO4的物质的量浓度为（设滤液体积为100 ml） ( )A 2 mol/L B 1.8 mol/L C 1.9 mol/L D 无法计算5、将4.6 g Cu和Mg完全溶于浓硝酸溶液中，反应中硝酸的还原产物为4480 ml NO2气体和336 ml N2O4气体(标准状况下)，反应后的溶液中，加入过量NaOH溶液，生成沉淀的质量为 ( )A 9.02 g B 8.51 g C 8.26 g D 7.04 g四、金属与酸反应有关计算1由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混合物10 g，与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为11.2 L，则混合物中一定含有的金属是A. 锌B. 铁C. 铝D. 镁2将一定质量的Mg、Zn、Al混合物与足量稀H2SO4反应，生成H22.8L（标准状况），原混合物的质量可能是（）A.2 g B.4 g C.8 g D.10 g3（09上海卷15）镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积（V）与时间（t）关系如右图。反应中镁和铝的A物质的量之比为3：2 B质量之比为3：2C摩尔质量之比为2：3 D反应速率之比为2：34.Mg和某浓度的硝酸反应，消耗的物质的量比为4：10。则硝酸的还原产物为( )A、NH4NO3 B、N20 C、NO D、NO25、38.4mg铜跟适量的浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到22.4mL气体（标况），反应消耗的硝酸的物质的量可能是： A1.0103mol B1.6103mol C2.2103mol D2.4103mol 6、将8.4g铁放入250mL一定浓度的稀硝酸中,恰好完全反应后,测得溶液中的Fe3+与Fe2+的浓度之比为23,则（1）原稀硝的物质的量浓度为多少？（2）NO的体积（标准状况下）金属及其化合物的有关计算一、碱金属元素化合物计算题题型一、Na2O2与CO2和H2O反应的有关计算【例1】D【例2】AB【例】B3、NaHCO3与Na2O2混合物固体在密闭容器中共热的计算当a/b1/2时，剩余固体为Na2CO3，排出气体为O2、H2O、CO2当a/b1/2，剩余固体为Na2CO3，排出气体为O2、H2O当1/2a/b1,剩余固体为Na2CO3、NaOH，排出气体为O2、H2O当a/b=1时,剩余固体为Na2CO3、NaOH，排出气体为O2当a/b1时,剩余固体为Na2CO3、NaOH、Na2O2，排出气体为O2题型二、CO2 、SO2 、H2S 气体通入NaOH溶液中的有关计算（1） K2CO3KOH K2CO3 K2CO3KHCO3 KHCO3（2） 由： CO22KOHK2CO3H2O CO2KOHKHCO3 22.4 L(标态) 1.00 mol即138 g 22.4 L(标态) 1.00 mol即100 g 2.24 L(标态) 0.100 mol即13.8 g 2.24 L(标态) 0.100 mol即10.0 g因为 13.8 g11.9 g10.0 g所以，得到的白色固体是 K2CO3和KHCO3的混合物。设白色固体中 K2CO3 和KHCO3的物质的量分别为x，y，即 CO22KOHK2CO3H2O CO2KOHKHCO3 x 2x x y y y x y 0.100 mol （CO2）138 mol / Lx100 mol / Ly11.9 g （白色固体）解此方程组，得 x0.0500 mol （K2CO3） y0.0500 mol （KHCO3）故白色固体中 ，K2CO3 质量为 138 mol / L0.0500 mol6.90 gKHCO3质量为 100 mol / L0.0500 mol5.00 g消耗 KOH 物质的量为 2xy20.0500 mol0.0500 mol0.150 mol故所用KOH溶液物质的量浓度为0.500 mol / L二、“镁 铝”图像题解析（一）四个基本图象答案：基本图象2现象：开始无沉淀，一段时间后有沉淀Al3+ + 4OH= AlO2 +2H2O Al3+ + 3AlO2 + 6H2O = 4Al(OH)3 基本图象3现象：开始有沉淀，之后沉淀溶解H+ + AlO2 + H2O= Al(OH)3 Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O 基本图象4 现象：开始无沉淀，一段时间后有沉淀AlO2 + 4H+ = Al3+ + 2H2OAl3+ + 3AlO2 + 6H2O = 4Al(OH)3 基本图象拓展1现象：开始产生沉淀，之后沉淀部分溶解Mg2+ + 2OH= Mg (OH)2Al3+ + 3OH= Al(OH)3Al(OH)3 + OH = AlO2+2H2O 基本图象拓展2现象：开始无沉淀，之后产生沉淀，之后沉淀部 分溶解H+ + OH= H2O Mg2+ + 2OH= Mg (OH)2Al3+ + 3OH= Al(OH)3Al(OH)3 + OH = AlO2+2H2O基本图象拓展3现象：开始无沉淀，之后产生沉淀，沉淀量 保持