典型金属计算类型.doc

专题一：混合物基本计算例1：在标准状况下氢气和一氧化碳的混合气体7L，质量为2.25g求氢气和一氧化碳的质量分数和体积分数。解法1：设质量解法2：设物质的量解法3：设体积解法4：设体积分数解法5：平均摩尔质量法专题二：钠及其化合物的有关计算 例1、将2.3克Na投入到100克足量水中，求所得溶液中溶质的质量分数。解法一：（常规法）（1）溶质的质量2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 46 36 80 22.3g ?=1.8g ?=4g ?=0.1g（2）溶液的质量溶质的质量溶剂的质量 m(溶液)4（1001.8）102.2g（3）溶质的质量分数100 (NaOH)1003.9解法二：（系统分析法） m(溶液)2.31000.1102.2g (NaOH)1003.9例2、将2.3克金属钠放入多少克水中，反应完成后，溶液中Na与H2O分子的个数之比为150解析：明确水有双重作用，一部分用于跟钠反应；另一部分用于跟Na满足配比 Na + H2O 关系式为 Na (50+1)H2O Na+ 50H2O 23 5118 2.3g m(H2O) m(H2O)91.8g例3、一块表面已部分氧化的钠质量为0.77克，放入10克水中后，得到氢气0.02克，求：（1）金属钠表面有氧化钠的质量是多少？ （2）该金属钠在被氧化之前质量应为多少？ （3）所得溶液的质量分数是多少？解析：(1) 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 (2) 4Na + O2 = 2Na2O 46 2 92 124 m(Na) 0.02g m(Na) 0.31g m(Na)=0.46g m(Na)=0.23g m(Na20)=0.77-0.46=0.31g m(Na原有)0.230.460.69g（3）2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 Na2O + H2O = 2NaOH 46 80 62 80 0.46g ?=0.8g 0.31g ?=0.4g (NaOH)10011.2例4、将一小块金属钠投入到100g0.5的MgCl2溶液中，反应后生成1.16g白色沉淀，求参加反应的钠的质量。解析： MgCl2 + 2NaOH = Mg(OH)2+2NaCl 80 58 1.16g m(NaOH)1.6g 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 46 80 1.6g m(Na)0.92g例5、将7.8克Na2O2投入到100克10的NaOH溶液中，试求：（1） 生成氧气的质量（2） 所得溶液的质量分数 解析：（1）2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2 156 160 32 7.8g m（O2）1.6g （2）m(NaOH)1001010818g （NaOH）10017 例6、将某Na2CO3和NaHCO3的混合物2.74克，加热至质量不再变化时，剩余物质的质量为2.12克，求原混合物中Na2CO3的质量分数？解法一：常规法 设NaHCO3质量为x克，则Na2CO3质量为2.74x克 2NaHCO3 = Na2CO3 + H2O + CO2 168 106 x 剩余物质为Na2CO3 （2.74x）2.12 x1.68 m(Na2CO3)2.741.681.06g (Na2CO3)10038.7 解法二：设原Na2CO3质量为x克，则NaHCO3的质量为2.74x克 2NaHCO3 = Na2CO3 + H2O + CO2 168 106 2.74-x 2.12-x x1.06g (Na2CO3)10038.7解法三：差量法从方程式中进行分析 此法最实用 2NaHCO3 = Na2CO3 + H2O + CO2 m（CO2、H2O） 168 106 62 ？ 2.742.12 m(NaHCO3)1.68 m(Na2CO3)2.741.681.06g (Na2CO3)10038.7（练习）将某Na2CO3和NaHCO3的混合物a克，加热至质量不再变化时，剩余物质的质量为b克，求原混合物中NaHCO3的质量分数？ 解析： 2NaHCO3 = Na2CO3 + H2O + CO2 m（CO2、H2O） 168 106 62 ？ a-b m(NaHCO3)克 (NaHCO3)100 若求的是Na2CO3的质量分数呢？（练习）1体积CO2与O2的混合气体通过足量的Na2O2后，剩余气体的体积为原来的3/4，求原混合气体中CO2的体积分数。 （学会用差量法解题）解析：本题中没有给出CO2的体积，而是给出混合气体总体积的变化。所以，若用常规法解题较麻烦。CO2和Na2O2的反应是一个体积减小的反应，用体积差较简单。设原混合气体中CO2所占体积为x可由反应前后的体积差求解 2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2 V 2 1 21 x 13/4 x21/40.5 二氧化碳的体积分数为0.5/110050例7、欲将100克质量分数为9.32的NaOH溶液溶质的质量分数增大到20，需往溶液中加入氧化钠的质量为多少？若加钠呢？解析：（1） Na2O + H2O = 2NaOH （2） 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 62 80 46 80 2 x m(Na) 10020 x9.8g m(Na)6.9g例8、CO与H2的混合气体3克和足量的氧气燃烧后，在150时将混合气体通过足量的Na2O2后，Na2O2增重的质量为多少？解析：涉及的化学反应如下： 2CO + O2 点燃 2CO2 2H2 + O2 点燃 2H2O 2CO2 + 2Na2O2 = 2Na2CO3 + O2 2H2O + 2Na2O2 = 4NaOH + O2 + CO + Na2O2 = Na2CO3 可知“CO”全部被Na2O2吸收 + H2 + Na2O2 = 2NaOH 同样，“H2”全部被Na2O2吸收 由知，Na2O2增重的质量，就是CO和H2的质量例9、将一块重23克的钠钾合金投入足量的水中时，产生氢气的质量为多少？（求范围）解析：设钠的质量为x克，则钾的质量为23x克 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 2K + 2H2O = 2KOH + H2 46 2 78 2 x 23-x m(H2)（）x （0x23） 这是一个增函数，当x越大，则m(H2)越大 当x23时，m(H2)max1 当x0时，m(H2)min23/39 0x23 23/39 m(H2)1方法二：极端假设法 若23克合金全为Na，则m(H2)1克 若23克合金全为K，则m(H2)23/39克 是钠、钾合金，23/39 m(H2)1例10、在由NaOH、Na2O2组成的化合物中钠元素的质量分数为58，则混合物中氢元素的质量分数为（ B ）A. 62% B. 2% C. 30% D. 无法确定解析：(Na)=58% 无论是NaOH还是Na2O2，其中NaO = 2316 (O)=40 (H)2例11、有一份由Na和Na2O2组成的混合物，将其投入足量的水中，并吸收全部生成的气体，将气体引火爆炸后再无气体剩余，则原混合物中Na和Na2O2的质量之比为多少？解析： 2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 2H2 + O2 点燃 2H2O 找关系式：2H24Na O22Na2O2 4Na 2Na2O2 例12、在托盘天平的两个盘中，各放一个相同质量的烧杯，分别加入含100克HCl的盐酸溶液，向左盘烧杯中放入24克Mg，右盘烧杯中放入23克Na，待充分反应后，发现天平的状态（ C ）A. 左盘低，右盘高 B. 左盘高，右盘低C. 左右盘平行，天平指针指向零点 D. 无法知道例13、将70克Na2O2和Na2O的混合物跟98克水充分反应后所得NaOH溶液的质量分数为50，计算原混合物中Na2O和Na2O2各自的质量。解析：设Na2O质量为x，Na2O2质量为y Na2O + H2O = 2NaOH 2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2 62 80 156 160 32 x 80x/62 y 160y/156 32y/156x + y = 70 x = 31 10050 y = 39例14、今向100克8的NaOH溶液中通入CO2，生成的盐的质量为13.7克时，通入了多少克CO2？解析：首先要分析产物13.7克是Na2CO3,还是NaHCO3，还是两者的混合物。分析的方法是以Na+ 守恒为依据，利用极值法去讨论产物的成分。（1）确定产物的成分： 若生成的盐为Na2CO3，则： 若生成的盐为NaHCO3，则： 2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O NaOH + CO2 = NaHCO3 80 106 40 84 1008% ? 1008 ? m(Na2CO3)10.6克 m(NaHCO3)16.8克 现得到的盐是13.7克，介于10.6克和16.8克之间 产物是Na2CO3和NaHCO3的混合物（2）解法一：设共通入（x+y）mol的CO2，其中生成x mol的Na2CO3，生成y mol的NaHCO3，则： 2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O NaOH + CO2 = NaHCO3 x x y y 2x + y = x = 0.05 106x + 84y = 13.7 y = 0.1 共通入CO2为n(CO2)0.050.10.15（mol） m(CO2)0.15mol44g/mol6.6（g） 解法二：2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O NaOH + CO2 = NaHCO3 80 44 106 40 44 84 x 106x/80 y 84y/40 x + y = 1008 x = 4 13.7 y = 4 m(CO2)6.6 g 例15、在一定温度下，向足量的饱和Na2CO3溶液中加入1.06克无水Na2CO3，搅拌后静置，最终所得晶体的质量（ D ）A. 等于1.06克 B. 大于1.06克而小于2.86克C. 等于2.86克 D. 大于2.86克解析：加入的1.06克无水Na2CO3不但不溶解，而且它析出是还要结合水生成Na2CO310H2O，使原溶液中的一部分溶质也形成结晶（Na2CO310H2O）例16、将18.4克NaOH和NaHCO3的固体混合物在密闭器中加入到250，经充分反应后排出气体，冷却，称得固体重量为16.6克，求原混合物中的NaOH质量分数。解析：混合物加热时的化学方程式为：2NaHCO3 = Na2CO3 + H2O + CO22NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O总方程式为：NaHCO3 + NaOH 250 = Na2CO3 + H2O计算的第一步是判断混合物在加热反应时是否恰好完全反应，还是哪种物质过量，判断方法有三种。方法一：假设18.4克混合物恰好按8440比例混合，则加热后剩余固体为Na2CO3，设为x克，则有： x15.7（g）(18.4-16.6)g，因NaOH受热不分解，所以NaOH过量方法三：由方程式可知，当40gNaOH与84gNaHCO3混合加热时，质量减少18g，而实际减少18.416.61.8g，则设需按4048比例混合的混合物x克，有，x=12.4(g)即形成1.8克差量只需12.4克混合物，所以多余18.412.46克，这6克不是受热易分解的NaHCO3，而是受热不分解的NaOH，说明NaOH过量。第二步，NaOH过量，说明质量减少是产生的水汽所致，故可利用方程式求解，设NaHCO3质量为y克，则有：NaHCO3 + NaOH 250 = Na2CO3 + H2O 84 18 y 18.416.61.8 y8.4（g），m(NaOH)18.48.410（g） (NaOH)10054.3典型计算题一、合金组成的求解 例1：将3g下列各组内两种金属的混合物投入水中，若收集到0.1gH2，此中混合物不可能是 A Li和Na B K和Li C K和Na D Na和Cu二、钠、钾在天平计算中的特殊情况钠钾均不过量例2：在天平两边各放一质量相等的烧杯，分别放入足量的100g水。向左盘中加入4.6g钠，为了保持天平平衡，应在右盘中加入金属甲的质量约为 A 6.33g B 5.12g C 4.52g D 3.90g三、碱金属单质及其化合物与水反应的计算 例3：将一定质量的金属钾放入236g某温度的水中，恰好得到该温度的饱和溶液312g，则此温度下KOH的溶解度为？ 例4：过氧化钠7.8g溶于92.2g水中所得溶液的质量分数为 A 8% B 大于8% C 小于8% D 等于7.8%四、关于Na2O2与CO、H2的反应情况 例5：将4g乙酸（CH3COOH）跟mgO2导入盛足量的密闭容器中，不断用电火花引燃，完全反应后，则固体质量增重多少g？剩余气体是什么？质量为多少？ 例6：将2.8g乙烯（C2H4）跟足量的O2完全燃烧后，将产物用足量的Na2O2充分吸收，则质量增重为？ 例7：4.6g甲酸（HCOOH）跟足量O2完全反应后，将产物用足量Na2O2充分吸收，则增重多少g？ 例8：将4.48L标况下的CO2与CO和H2的混合气体，通入盛有足量Na2O2的密闭容器中，不断用电火花引燃，充分反应后，剩余气体0.56L（标况）则原混合气体中CO2的体积为？ 五、Na2O2与CO2、H2O等反应的情况例9：100oC3.88gA气体与足量的Na2O2完全反应，放出气体，且固体的质量增加2.28g，试推断A是什么气体？ 例10：使5.16gCO2和水蒸汽的混合气体较快通过足量的Na2O2，固体增重1.96g，则参加反应的Na2O2质量为？ 六、CO2、SO2、H2S与NaOH溶液反应的计算例11：将适量CO2通入到NaOH溶液中，两者恰好反应，将反应后的溶液均分为二份，一份加入足量的石灰水，得沉淀w1g，另一份加入足量的CaCl2溶液得沉淀w2g，求原溶液中NaOH的质量。 七、NaOH与NaHCO3讨论性计算例12：18.4gNaOH与NaHCO3固体混合物，在密闭容器中加热到250 oC，经充分反应后排出气体，冷却，称得剩余固体质量为16.6g，试计算原混合物中NaOH的质量分数。 八、Na2CO3与NaHCO3混合物的计算例13：加热3.24g碳酸钠与碳酸氢钠的混合物，到质量不再变化剩下2.51g固体，计算原混合物中碳酸钠的质量分数。 九、NaHCO3、Na2CO3、NaOH等多种混合物的计算例14：NaHCO3和Na2CO3的混合物100g与20gNaOH固体混合物加热到250 oC，充分反应后，排出气体，冷却、干燥，剩余固体为108g，求原混合物中Na2CO3的质量专题三：铝盐与强酸强碱反应计算规律 一、铝盐与强碱互滴类试剂滴加顺序现象反应离子方程式图象1.向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量开始产生白色沉淀，不断增加到最大，又溶解消失。Al3+3OHAl(OH)3