典型金属计算类型

1、作者:日期：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 . 25 g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2 Na + 2H2O = 2NaOH + Hzf4 63 68 022.3g?= 1.8g?=4g? =0. 1 g(2) 溶液的质量=溶质的质量+溶剂的质量m (溶液)=4+( 1 0 0 -1.8)= 1 02.2gm (溶质)(3) 溶质的质量分数

2、=X 1 0 0%m(溶液)43( NaOH)=X 100%= 3.9%102.2解法二：(系统分析法)m (溶液)= 2.3+100 0.1=10 2. 2 g43( NaOH ) =X 1 0 0%= 3. 9%102.2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H20分子的个数之比为1 ：5 0 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J Na + H2O关系式为 Na s (50+1) H 2ONa+ s 50H2O2351 X 1 82.3gm(H2O)2.3g51 18m(H2O)=91.8g23例3、一块表面已部分氧化的钠

3、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 + 2H 2 O = 2N aOH +H 2f4 6m(Na)m(Na) = 0.46 gm(Na20)=0. 7 7 0. 4 6=0.31 g(3)2 Na + 2 H 2O = 2NaOH + H 2 T468 0?= 0.8g20.0 2(2) 4 N a + O 2 =92m(Na ')(N a ')=0 . 23gm (N a 原有)=0.2 3Na2O + H 2 O =

4、 21 2 40.+ 0 .46=0.NaOH6231g0. 4 6 g0.31 g80?=0.4go (NaOH ) =0.8 0.4 X 100% 11.2%0.77 10 0.02例4、将一小块金属钠投入到100g 0 .5 %的MgCI 2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：M gCl2 +2N aO H80Mg (0H)2 J + 2Na C I581.16 gm(Na OH) =畔582N a +4 62 H2O2NaO H + H2f801.6 gm ( N a )=16 = 0. 9 2g80例5、将7 .8克Na 20 2投入到100克10%的

5、N aOH溶液中试求:(1 )生成氧气的质量所得溶液的质量分数解析：(1)2Na 2O2 + 2H 2O = 4N aOH + O2f1 607 .8gm(O2)=156=1.6g160 7 8(2)m(NaOH)= 1 00 X 10% +=1 0+8 = 18g156CO18(Na O H)=方X 100%=17%100 1.6例6、将某Na 2CO 3 和 NaHCO 3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Na2 CO3的质量分数?解法一：常规法设N aHCO3质量为x克,_ 2NaH C O3 =则 Na2C O 3质量为2 .7 4

6、 -x克N a 2 CO 3 + H2O + CO 2 T106x768剩余物质为Na 2C 0 3106x(2. 74 -x)+=2.1 2168x 1.68m(N a 2CO 3)=2.74 1.6 8 =1.0 6 g3 (Na2C0 3)=竺 X 100%- 38.7%2.74解法二：设原Na2CO 3质量为x克，则N aHC O3的质量为2 .74 x克2NaHCO 3= Na 2CO 3 + H2O + CO2 T168 1062. 74-x2 .12-x168 1062.74 x 2.12 xx= 1.06g3 (Na 2 CO3)=1:06 X 100% 3 8 . 7 %2.

7、74（练习）将某 Na 2 CO3和NaHCO 3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，求原解法三：差量法一从方程式中进行分析此法取头用2 NaHCO 3 = Na2C O3 +H2O + CO 2f m (C O 2、H 2O)168 10662?2.7 4-2 . 1 2m(NaH C O3) =1.68m ( Na2CO3)= 2.741 . 68 一 1.0 6 g-w (N a 2CO3) 一X12.7400%- 38.7%混合物中NaHCO 3的质量分数?解析:2NaH CO3Na2CO 3+1 68 106H2O + CO 2f m( C O2、H2O)62a

8、 bm (NaHC O3)= 168 (a b)克62-w(NaHCO 3 )=168 (a b)62 a00% =8400 (a b) %31a%若求的是Na 2CO 3的质量分数呢?（练习）1体积CO2与O2的混合气体通过足量的 N a 2 O2后，剩余气体的体积为原来的3/4,求原混合解析: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2N a2O2 + 2CO 2 = 2 Na2CO3 + O2AV2 1 2- 1x13 /4x

9、=2 X 1/4 =0. 5二氧化碳的体积分数为0.5/1 X 100%=50 %例7、欲将100克质量分数为9. 3 2 %的NaO H溶液溶质的质量分数增大到2 0 %，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 = 2N a OH6 2280xx62(2) 2Na +2 H 2O = 2NaOH + H 2T804680m(Na)80m(Na) 2m(Na)4646100 9.32% + 100% = 20%100 + xx =9. 8g80m( Na)100 9.32% +46 X 100 % =2 0 %2m( Na)100 m(Na)46m(N

10、 a ) = 6. 9 g例8、CO与H2的混合气体3克和足量的氧气燃烧后，在15 0C时将混合气体通过足量的Na 2O2后,Na 2O2增重的质量为多少?解析：涉及的化学反应如下：点燃2C O + O2 = 2CO2点燃2 H 2 + O2 = 2H2O+a 2 O 2吸收+2 C O2 + 2Na2O 2 = 2 N a 2CO 3 + O 22H 2O + 2Na2O2 = 4NaOH + O 2 fC O + Na2O2 = Na2C O3H2 + N a 2O2=2 NaOH 可知“ CO”全部被N 同样，“ H2”全部被Na2O2吸收由知，Na2O2增重的质量，就是 CO和H2的质

11、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2N a + 2H2O = 2N aO H + H 2 f2K +2 H2O = 2KO H + H2f782323 - x3939(0 <x<23)()=上+空二上-上+ 23=(丄丄)233923393923 39这是一个增函数，当x越大，则m (H 2)越大当 x = 23 时,m(H2)m a x=1当 x =0 时，m(H2)mi n = 2 3 /39/ 0<x<23 23/39 v m(H 2) v 1方法二：极端假设法若2 3克

12、合金全为Na,则m(H2)= 1克若2 3克合金全为K,则 m(H 2)=23/39克是钠、钾合金， 23/39< m ( H2)< 1例1 0、在由N a OH、Na 2 O 2组成的化合物中钠元素的质量分数为5 8%,则混合物中氢元素的质量分数A. 62%B .2%C. 30 %D. 无法确定解析：3 (Na)= 5 8 %无论是N aOH还是 Na2O2，其中 Na ： O = 23 : 163 (O ) = 58% 16 - 40%3 (H ) =2%23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

13、原混合物中Na和N a2 O2的质量之比为多少？解析：2 Na 2O2 + 2 H 20 = 4NaOH + 0? f2Na + 2H 2 O = 2 N aOH + H2?点燃2H 2 + O2 = 2H 2O找关系式:2 H2S 4N aO 2s2Na 2O2 4N a s 2N a2O2m(Na) = 4 23= 23m(Na2O2)= 2 78= 39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HCI的盐酸溶液，向左盘烧杯中放入2 4克M g,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，

14、天平指针指向零点D.无法知道例13、将70克N a2O2和N a2O的混合物跟98克水充分反应后所得 NaOH溶液的质量分数为5 0% 计算原混合物中 N a 2 O和Na 2O2各自的质量。解析：设Na?。质量为x,Na2O 2质量为y62801 5 616 03 2x80x/62y160 y/1 5 632y/ 1 56x + v=70x=3 1J80x160y-62156 X 1 0 0% = 32y5 0 % 1-y = 3970 98JN a 20 + H 2 O = 2 N a OH2N a 202 + 2H2O = 4N aO H + 02 f156例1 4、今向1 0 0克8%

15、的NaOH溶液中通入C O2,生成的盐的质量为13.7克时,通入了多少克 C02?解析:首先要分析产物13.7克是N a2CO3,还是N aHCO3,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 Na2C 03,则：2NaO H + CO2 = Na2CO3 + H 2 08010 6100X8 %?m(N a2CO3) = 10.6 克若生成的盐为 NaHCO 3,则：NaOH + CO2 = NaH CO 340100 X 8%84?m(N a HCO3) = 16.8 克现得到的盐是13.7克，介于10.6克和16.

16、 8克之间 产物是Na 2C 03和NaHCO 3的混合物(2 )解法:设共通入(x+y)mo 1的C 02,其中生成x m o l 的 Na2CO 3，生成y mol 的 Na H CO3，贝V:2NaO H + CO 2 = Na2CO 3 + H2ONaOH + C O 2 = NaHCO 3100 8%40106x + 8 4 y = 13. 7yyx = 0 .0 5£y =0 .1共通入C O2 为 n(C O 2)= 0. 05 + 0. 1=0.15 ( m ol)44y44 (4+2 4)/ o药80 =6 .6 g m( C O2)=0.1 5 m ol X 44

17、g/mol =6 .6(g)解法二:2N a OH +C O2=N a 2CO3 + H 2ONaOH + CO 2 = NaHC O 38 04410 6404484X10 6x/ 80y84y/40x + y=100 X 8%x = 4106xL84y=13.7?”y = 48040- m(C0 2)=44x例1 5、在一定温度下，向足量的饱和N a2C O 3溶液中加入1.06克无水Na2C 03，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 . 8 6克C .等于2.86克D.大于2. 8 6克解析：加入的1.0 6克无水Na 2CO 3不但不

18、溶解，而且它析出是还要结合水生成Na2CO3 IO H2O,使原溶液中的一部分溶质也形成结晶(N a 2CO 3 1 0H2O)例16、将1 8.4克NaO H和Na H CO 3的固体混合物在密闭器中加入到 250 C,经充分反应后排出气体，冷却，称得固体重量为1 6 .6克，求原混合物中的N a OH质量分数。解析：混合物加热时的化学方程式为：2NaHCO 3 1 = Na2CO 3 + H2O + CO 22 NaOH + CO 2 = Na2C O3 + H2O250c总方程式为：NaHCO3 + NaOH = Na2CO3 + H20f计算的第一步是判断混合物在加热反应时是否恰好完全

19、反应，还是哪种物质过量，判断方法有三种。方法一假设1 8 .4克混合物恰好按 84： 4 0比例混合，则加热后剩余固体为 Na2CO3,设为x克，12418 4则有：=x= 15.7(g) <16. 6(g)可见 NaOH 过量。106 x方法二:利用反应前后质量差判断哪种物质过量，假设混合物恰好按 84： 8 4比例混合，则加热后固体质量减少应为产生水的质量，设为xg,则：NaH CO 3+ NaOH =5=0= Na 2 C O3 + H 2O T8 4401812418丽xx = 2.67(g)>(18.4-16.6)g，因 NaOH 受热不分解，所以N aOH 过量方法三：

20、由方程式可知，当4 0 gNa OH与8 4gNa HC O3混合加热时，质量减少1 8g ,而实际减少1124 x8.4-16. 6= 1 . 8g,则设需按40： 48比例混合的混合物 x克，有,x=1 2 .4( g )即形成1.8克差量只18 1.8需12. 4克混合物，所以多余18.4- 12 .4=6 克，这6克不是受热易分解的 NaH C O3,而是受热不分解的 NaO H，说明NaOH过量。第二步,Na O H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:Na HC O 3+ NaO H = = = N a? CO 3+ H 2O T8

21、41 8y1 8 .4- 16.6 = 1 . 8y=8.4(g) ,m ( NaOH ) = 1 8 .4 8. 4 =10( g )103(N aOH)=Q X 100% =5 4 .3%184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 L i 和 NaB K 和 LiC 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10 Og水。向左盘中加入4.6 g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 6.3 3g B5. 1 2

22、g 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K OH的溶解度为？例4:过氧化钠7. 8g溶于92.2 g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4 g乙酸(CH3CO OH)跟m gO 2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2.8 g乙烯(C2H4)跟足量的O2完全燃烧后，将产物用足量的N a2O2充分吸收，

23、则质量增重为?例7: 4.6 g甲酸(HCO O H)跟足量02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. 4 8 L标况下的C O2与CO和H 2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9:1 00° C3. 8 8gA气体与足量的 Na2O2完全反应，放出气体，且固体的质量增加2. 28 g,试 推断A是什么气体?例10:使$ .1 6g CO2和水蒸汽的混合气体较快通过足量的Na2O2,固体增重1 . 96

24、g,则参加反应的Na2O 2质量为？六、CO2、S O2、H 2S与N aOH溶液反应的计算例1 1: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 CaCl 2溶液得沉淀w2g，求原溶液中NaO H的质量。七、Na OH与NaH C O3讨论性计算例12:18.4 gNaO H与NaH CO3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N a HCO 3混合物的计算例13:加热3. 24g碳酸钠与

25、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、N aH C O3、n a2CO 3、N aOH等多种混合物的计算例14:N a HCO 3和N a 2CO3的混合物100g与2 0gNa O H固体混合物加热到2 50 °C，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N a 2CO3的质量专题三：铝盐与强酸强碱反应计算规律当 n (Al3): n(OH )1:3 时，mAI(OH)3n(OH )78 26n(OH )(g)。3、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AlC 1 3溶液中滴 加Na

26、OH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。Al 3+3OH = A 1( OH )3 ?AI ( OH) 3 +OH"= AlO2 + 2H2OJ gII.2.向N aO H溶液中 滴加AlC 1 3溶液至 过量产生白色沉淀迅速消失，突 然生成沉淀到最大值恒定。 Al +4O H = AlO 2 + 2H2O Al 3+ 3A 1 O2-+6 H 2O = 4Al(OH ) 3 J30-j2(1) A 1 3+与NaO H生成沉淀规律当 1:4 n(Al3 ): n(OH ) 1:3时,mAl (OH)3784n(Al3 ) n(OH )(g)。当 n(Al3 ): n(OH )1:4 时,mAl(OH)30。用数轴表示A 1 CI3溶液