化学平均值法

金属混合物与酸反应的计算 平均值法 金属混合物与酸反应的计算 平均值法 选择题选择题 混合物没有固定的组成和性质混合物没有固定的组成和性质 但大多数混合物的参数介于其组分之间 下但大多数混合物的参数介于其组分之间 下 面简单介绍混合物的这一特点在相关计算中的应用面简单介绍混合物的这一特点在相关计算中的应用 理解 先用数学知识进行认识理解 先用数学知识进行认识 4 与与 8 的平均值的平均值 x 之间的关系之间的关系 4 x 8 联系化学知识联系化学知识 净物净物 A 的数值的数值 混合物的数值混合物的数值 纯净物纯净物 B 的数值的数值 依据上面的分析相关题型有 依据上面的分析相关题型有 a 已知纯净物已知纯净物 AB 的数值 求混合物的数值的取值范围 的数值 求混合物的数值的取值范围 b 已知混合物的数值 求两种纯净物已知混合物的数值 求两种纯净物 AB 的取值范围 的取值范围 c 已知纯净物已知纯净物 A 或 或 B 的数值和混合物的数值 的数值和混合物的数值 求另一种纯净物求另一种纯净物 B 或 或 A 取值范围 取值范围 下面是相关的类型题 下面是相关的类型题 a 已知纯净物已知纯净物AB的数值 求混合物的数值的取值范围 的数值 求混合物的数值的取值范围 1 Mg Al Zn 组成的混合物和足量的组成的混合物和足量的 HCl 反应反应 产生氢气产生氢气 0 4g 则混合物的质量可能为 则混合物的质量可能为 A 15g B 10g C 3 6g D 3g 答案 答案 极值法极值法 设全部为锌设全部为锌 则要产生则要产生 0 4 克氢气要锌克氢气要锌 13 克克 设全部是铝设全部是铝 则要产生则要产生 0 6 克氢气要铝克氢气要铝 3 6 克克 现在是混合物现在是混合物 介于两者之间介于两者之间 所以选所以选 B 2 将将 15g 两种金属的混合粉末投入定量盐酸中 充分反应后 得到两种金属的混合粉末投入定量盐酸中 充分反应后 得到 1g 氢氢 气 则下列各组金属中肯定不能构成上述混合物的是气 则下列各组金属中肯定不能构成上述混合物的是 A Mg Ag B Zn Cu C Al Fe D Al Mg 解答 解答 这道题中 这道题中 Mg Zn Al Fe 都是可以反应的 都是可以反应的 Ag Cu 都是不反应的 都是不反应的 根据化学方程式计算知道根据化学方程式计算知道 A 镁为镁为 12 克克15 克克 铜不反应的 不可以 铜不反应的 不可以 C 铝为铝为 9 克克15 克 可以克 可以 D 铝为铝为 9 克克15 克 不可以 克 不可以 因此应该选因此应该选 B D b 已知混合物的数值 求两种纯净物已知混合物的数值 求两种纯净物AB的取值范围 的取值范围 3 两种金属粉末的混和物两种金属粉末的混和物 30 克 与足量的稀硫酸反应 生成克 与足量的稀硫酸反应 生成 1 克氢气 克氢气 则组成该混和物的两种金属可能是 则组成该混和物的两种金属可能是 A Mg 和和 Fe B Fe 和和 Zn C Zn 和和 Cu D Cu 和和 Ag 解析 解析 Mg 12 克克 1 克氢气 克氢气 Fe 28 克克 1 克氢气 克氢气 Zn 32 5 克克 1 克氢气 克氢气 Cu 和和 Ag 与酸不反应与酸不反应 A 12g 28g 均小于均小于 30g 不可能 不可能 B 28g 30g30g Cu 与酸不反应与酸不反应 不可能 不可能 D Cu 和和 Ag 与酸不反应与酸不反应 不可能 不可能 故选故选 B 4 由两种金属组成的混合物共由两种金属组成的混合物共 20 克克 与足量的盐酸完全反应后与足量的盐酸完全反应后 共放出共放出 1 克克 氢气氢气 则原混合物的组成不可能是则原混合物的组成不可能是 A Zn 和和 Mg B Fe 和和 Mg C Zn 和和 Fe D Fe 和和 Cu 答案 答案 C D 5 将将 2 4 克镁和铝的混合物投入克镁和铝的混合物投入 50 克稀盐酸中克稀盐酸中 恰好安全反应恰好安全反应 则盐酸溶液则盐酸溶液 中溶质质量分数可能为中溶质质量分数可能为 A 7 3 B 14 6 C 16 8 D 19 46 答案 答案 C c 已知纯净物已知纯净物A 或 或B 的数值和混合物的数值 求另一种纯净物 的数值和混合物的数值 求另一种纯净物B 或 或 A 取值范围 取值范围 6 某金属颗粒某金属颗粒 6 克与足量的稀硫酸反应得克与足量的稀硫酸反应得 0 2 克氢气克氢气 则此金属颗粒可能是则此金属颗粒可能是 A 纯净的铁纯净的铁 B 含锌的铁含锌的铁 C 含不溶与酸的杂质的锌含不溶与酸的杂质的锌 D 含不溶与酸的杂质的铁含不溶与酸的杂质的铁 答案 答案 B D 7 有一不纯的铁有一不纯的铁 5 6g 与足量的稀硫酸反应 放出与足量的稀硫酸反应 放出 0 21g 氢气 则铁片中可氢气 则铁片中可 能含有的一种金属杂质为 能含有的一种金属杂质为 A Mg B Zn C Cu D Al 答案 答案 A D 8 有一不纯的铁片质量为有一不纯的铁片质量为 6 5g 与足量的稀硫酸反应与足量的稀硫酸反应 放出放出 0 18g 氢气氢气 则铁则铁 片中可能含有的一种金属杂质为片中可能含有的一种金属杂质为 A Al B Mg C Cu D C 答案 答案 C 9 粉末状金属混合物粉末状金属混合物 12 克 加入足量的稀硫酸后产生克 加入足量的稀硫酸后产生 1 克氢气 这种金克氢气 这种金 属混合物可能是 属混合物可能是 A Al 和和 Fe B Zn 和和 Fe C Mg 和和 Cu D Mg 和和 Zn 答案 答案 A 10 5 6 克某金属跟足量稀硫酸反应后 生成正二价金属化合物 同时放克某金属跟足量稀硫酸反应后 生成正二价金属化合物 同时放 出出 0 2 克氢气 这种金属是克氢气 这种金属是 A Zn B Fe C Ca D Mg 答案 答案 B 解题技巧 平均值法解题技巧 平均值法 在数学上 我们算过求平均数的题目 可表达为 在数学上 我们算过求平均数的题目 可表达为 m a b 2 且 且 a b 0 时 时 a m b 我们把它引入化学计算中 能使很多题目转繁为简 化难为易 我们把它引入化学计算中 能使很多题目转繁为简 化难为易 一 解题方法指导一 解题方法指导 例题例题 1 计算下列不同质量的计算下列不同质量的 20 的硫酸和的硫酸和 10 的硫酸相混合后 所得溶的硫酸相混合后 所得溶 液的溶质质量分数 并填表 液的溶质质量分数 并填表 10 的硫酸的质量的硫酸的质量20 的硫酸的质量的硫酸的质量混合后硫酸溶液的质量分数混合后硫酸溶液的质量分数 20g70g 40g60g 50g50g 60g30g 80g20g 思考 混合前后硫酸溶液中溶质 溶剂 溶液的量分别发生了什么变化思考 混合前后硫酸溶液中溶质 溶剂 溶液的量分别发生了什么变化 混合液的溶质质量分数与混合前两溶液的溶质质量分数大小有何关系 由此你混合液的溶质质量分数与混合前两溶液的溶质质量分数大小有何关系 由此你 可以得到哪些结论 可以得到哪些结论 1 混合后的溶质质量分数总是介于 混合后的溶质质量分数总是介于 10 20 之间 之间 2 只有等质量混合时混合液的溶质质量分数是混合前两溶液溶质质量分 只有等质量混合时混合液的溶质质量分数是混合前两溶液溶质质量分 数之和的数之和的 1 2 3 当 当 20 的硫酸溶液质量大时 混合液的溶质质量分数就大于的硫酸溶液质量大时 混合液的溶质质量分数就大于 15 反之亦然 反之亦然 例题例题 2 现有现有 13 5 氯化铜样品 当它与足量的硝酸银充分反应后 得到 氯化铜样品 当它与足量的硝酸银充分反应后 得到 AgCl 29g 则此样品中可能混有的物质是 则此样品中可能混有的物质是 A BaCl2 B KCl C ZnCl2 D CaCl2 思考 此题反应化学方程式是什么思考 此题反应化学方程式是什么 如果混有杂质会对如果混有杂质会对 AgCl 的产量产生什的产量产生什 么影响么影响 解析 此类题目一般采用假设推理求平均值的方法 先假设参加反应的物解析 此类题目一般采用假设推理求平均值的方法 先假设参加反应的物 质为纯净物质 经计算得出一个平均值 然后将假设所得结果 与实际数据相质为纯净物质 经计算得出一个平均值 然后将假设所得结果 与实际数据相 比较 比较 1 设设 13 5 纯净物的 纯净物的 CuCl2 与与 AgNO3 反应可得反应可得 AgCl 质量为质量为 X CuCl2 2AgNO3 2AgCl Cu NO3 2 135 287 13 5 X 135 287 13 5 X X 28 7 2 因为因为 28 7 29 说明 说明 CuCl2 样品中混有的杂质能与硝酸银反应 样品中混有的杂质能与硝酸银反应 并且与同质量的并且与同质量的 CuCl2 相比产生相比产生 AgCl 的质量多 即杂质中所含氯元素的质量的质量多 即杂质中所含氯元素的质量 分数高于分数高于 CuCl2 中氯元素的质量分数 中氯元素的质量分数 3 分别计算出分别计算出 CuCl2 BaCl2 KCl ZnCl2 CaCl2 中氯元素的质量分中氯元素的质量分 数 然后比较得出答案 数 然后比较得出答案 比较时各比值可不算出 只比较各式中的比较时各比值可不算出 只比较各式中的 Cu 与与 2K Zn Ba Ca 的相的相 对原子质量即可对原子质量即可 例题例题 3 某硫酸铵化肥中混有其它氮肥 分析知其中含氮量为某硫酸铵化肥中混有其它氮肥 分析知其中含氮量为 19 则该 则该 硫酸铵化肥中可能含有的其它氮肥是 硫酸铵化肥中可能含有的其它氮肥是 A 碳酸氢铵 碳酸氢铵 B 硝酸铵 硝酸铵 C 尿素 尿素 D 氯化铵 氯化铵 思考 纯净硫酸铵中氮元素质量分数是多少思考 纯净硫酸铵中氮元素质量分数是多少 题目中已知量题目中已知量 19 为硫酸铵为硫酸铵 和其它氮肥含氮量的平均值 所以此平均值介于硫酸铵与另一氮肥含氮量之间 和其它氮肥含氮量的平均值 所以此平均值介于硫酸铵与另一氮肥含氮量之间 只要计算出各肥料的含氮量 问题便得到解决 只要计算出各肥料的含氮量 问题便得到解决 例题例题 4 某某 CO 与与 CO2 混合气体 实验测得混合气体的含碳量为混合气体 实验测得混合气体的含碳量为 40 此 此 混合气体中 混合气体中 CO 与与 CO2 相比较谁的质量分数大相比较谁的质量分数大 思考 纯净的思考 纯净的 CO 与与 CO2 中的含碳量各是多少中的含碳量各是多少 混合气体的含碳量和它们混合气体的含碳量和它们 的平均值有何关系的平均值有何关系 解 解 1 CO 和和 CO2 的含碳量不同 的含碳量不同 CO 含碳量为含碳量为 42 9 CO2 的含碳量的含碳量 为为 27 3 当 当 CO 在混合气体中所占的比例越高 混合气体的含碳量也就越高 在混合气体中所占的比例越高 混合气体的含碳量也就越高 反之 含碳量越低 若反之 含碳量越低 若 CO CO2 在混合气体中的质量分数均为在混合气体中的质量分数均为 50 则含碳 则含碳 量的平均值为 量的平均值为 42 9 27 3 2 35 1 40 所以混合气体中的 所以混合气体中的 CO 的的 含量多 含量多 2 把混合气的总量看作把混合气的总量看作 1 如果 如果 CO 的质量分数为的质量分数为 X 则 则 CO2 的质量分的质量分 数为数为 1 X 将 将 CO 和和 CO2 含碳量 分别乘以它们在混合气体中的质量分数 含碳量 分别乘以它们在混合气体中的质量分数 两者之和即为两者之和即为 40 例题例题 5 两种二价金属的混合物两种二价金属的混合物 4 4 与足量稀硫酸反应产生 与足量稀硫酸反应产生 0 16 H2 则这两种金属可能是 则这两种金属可能是 A Fe 和和 Mg B Cu 和和 Mg C Zn 和和 Al D Fe 和和 Zn 思考 我们学过哪些金属和酸反应后金属元素显思考 我们学过哪些金属和酸反应后金属元素显 2 价 这样即可排除哪个价 这样即可排除哪个 选择项选择项 你能据此定出二价金属和酸反应的通式吗你能据此定出二价金属和酸反应的通式吗 此题和例题此题和例题 2 相似 你能参相似 你能参 考例题考例题 2 解出它吗解出它吗 解法解法 1 解法解法 2 设两二价金属元素符号通式为 设两二价金属元素符号通式为 M 平均相对原子质量为平均相对原子质量为 X M H2SO4 MSO4 H2 X 2 4 4 0 16 X 2 4 4 0 16 解得解得 X 55 然后用选择项中两金属相对原子质量和它相比较 若两金属都反应则必须然后用选择项中两金属相对原子质量和它相比较 若两金属都反应则必须 一种金属相对原子质量大于一种金属相对原子质量大于 55 另外一种的小于 另外一种的小于 55 若一金属不反应 则另 若一金属不反应 则另 一种金属相对原子质量应小于一种金属相对原子质量应小于 55 通过比较即可解之 通过比较即可解之 二 知识能力训练 二 知识能力训练 1 5 6 含杂质的铁和足量的盐酸反应放出氢气 含杂质的铁和足量的盐酸反应放出氢气 0 22 所含杂质可能是 所含杂质可能是 A Zn B Mg C Cu D Al 2 由 由 X 和和 Y 两种元素组成的化合物两种元素组成的化合物 a 和和 b 中中 Y 的化合价相同 化合物的化合价相同 化合物 a 中中 X 元素的质量分数为元素的质量分数为 50 化合物 化合物 b 中中 X 的质量分数为的质量分数为 40 已知 已知 a 的化的化 学式学式 XY2 则 则 b 的化学式为 的化学式为 A X2Y B X2Y3 C XY3 D X3Y2 3 若将 若将 NaCl 样品样品 100 和足量 和足量 AgNO3 溶液反应 产生溶液反应 产生 AgCl 252 杂质可能是杂质可能是 A NH4NO3 B BaCl2 C NH4Cl D KCl 4 100 含杂质 含杂质 5 的大理石跟的大理石跟 400 溶质质量分数为 溶质质量分数为 18 25 的盐酸反应 的盐酸反应 产生产生 CO2 45g 杂质可能是 杂质可能是 A Na2CO3 B Cu C Fe D CaCl2 5 两种金属粉末的混合物 两种金属粉末的混合物 30 与足量的稀硫酸反应 生成 与足量的稀硫酸反应 生成 1 氢气 则 氢气 则 这种混合物的可能组成是这种混合物的可能组成是 A Mg 和和 Al B Fe 和和 Zn C Fe 和和 Mg D Fe 和和 Al 6 现有现有 pH 8 的溶液的溶液 50mL 若相使 若相使 pH 变为变为 3 应加入下列哪种 应加入下列哪种 pH 溶溶 液 液 A pH 0 B pH 3 C pH 7 D pH 5 E pH 14 7 两种固体氧化物共 两种固体氧化物共 5 6g 跟 跟 7 3 的盐酸的盐酸 100g 恰好完全反应 则混合恰好完全反应 则混合 物可能是 物可能是 A BaO 和和 Zn B CaO 和和 CuO C MgO 和和 CuO D CaO 和和 MgO 8 由等质量的 由等质量的 MgO 与另一氧化物组成的混合物中 氧元素的质量分数为与另一氧化物组成的混合物中 氧元素的质量分数为 30 则另一种氧化物是 则另一种氧化物是 A CaO B BaO C CuO D Al2O3 9 分别将 分别将 5 6g 某种某种 铁粉铁粉 和和 5 6g 某种某种 镁粉镁粉 与足量稀硫酸充分反应 生与足量稀硫酸充分反应 生 成的氢气的质量均为成的氢气的质量均为 0 2g 根据这一结果推断 根据这一结果推断 A 该 该 铁粉铁粉 和和 镁粉镁粉 都是纯净物都是纯净物 B 该 该 铁粉铁粉 和和 镁粉镁粉 都是混合物都是混合物 C 镁粉镁粉 一定是混合物 一定是混合物 铁粉铁粉 一定是纯净物一定是纯净物 D 镁粉镁粉 一定是混合物 一定是混合物 铁粉铁粉 可能是混合物可能是混合物 10 将含杂质的 将含杂质的 NH4HCO3 79 受热分解可得 受热分解可得 CO2 43 问杂质有可能 问杂质有可能 是是 Na2CO3 吗吗 11 有一不纯的铁 含有镁 铝 锌 有一不纯的铁 含有镁 铝 锌 3 种杂质中的种杂质中的 2 种 取该样品种 取该样品 2 8 与足量的稀硫酸反应 得到与足量的稀硫酸反应 得到 0 1 氢气 则这种铁一定含有的杂质是 氢气 则这种铁一定含有的杂质是 可能含有的杂质是可能含有的杂质是 12 氧化铁与另一金属氧化物组成的混合物 氧化铁与另一金属氧化物组成的混合物 8g 已知其中含氧元素 已知其中含氧元素 3g 则另一种金属氧化物可能是 则另一种金属氧化物可能是 A 氧化镁氧化镁 B 氧化钙氧化钙 C 氧化铜氧化铜 D 氧化铝氧化铝 附 十字交叉法附 十字交叉法 1 解题范围 关于溶液混合时的计算 解题范围 关于溶液混合时的计算 2 方法原理 溶液释稀或混合前后 溶质的质量是不变的 方法原理 溶液释