新课标化学知识点复习巧解有关金属的计算题

1、巧解有关金属的计算题计算题的解题方法有多种，其中最重要的一种是守恒法，这种方法常常能快速，准确地解出较难的计算题。一、电子守恒与终态法结合例 1.向 100 mL 水中投入K 和 Al 共 15 g，充分反应后，剩余金属为 1.8 g（1）计算放出 H2 多少升（标准状况下）分析：剩余金属 1.8 g 只可能是 Al（因钾要与水反应），钾与水反应生成 KOH H2，KOH 再与 Al 反应（因金属 Al 有剩余，所以生成的 KOH 完全反应），和2K+2H2O=2KOH+H22KOH+ 2H2O + 2Al = 2NaAlO2 + 3H2 +得：2K+2Al+ 4H2O =2NaAlO2+ 4

2、H2 有关系式金属质量氢气体积（标准状况下）66 g44.8L15-1.8V(H2)=8.96L(2)过滤出未反应的金属，向滤液中逐滴加入 4 mol/L 的 H2SO4 溶液，生成沉淀的最大值是多少，此时消耗 H2SO4 溶液的体积是多少？：据 Al 守恒有关系式:AlAl(OH)3 可计算生成沉淀的质量。 要使生成的沉淀最多，Al3+全部生成 Al(OH)3 沉淀,溶液中溶质只含 K2SO4 溶质，据 K+与 SO42-守恒有关系式：2 KH2SO42 mol1 mol0.2 mol4V（H2SO4）V（H2SO4）=25 mL（3）生成沉淀后，再加入 H2SO4溶液的体积是多少？溶液，使

3、沉淀刚好完全溶解，此时消耗 H2SO4：沉淀刚好完全溶解时，溶液中只有 K2SO4 和 Al2(SO4)3。由电荷守恒有：2n(SO42-)=3n(Al3+)+n(K+)所以有 n(H2SO4 )=3/ n(Al)+1/2n(K)为 100 mL例 2.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 . 20 0mLB . 250 mLC.425 mLD.560 mL分析：要使生成的沉淀最多，Mg2+和 Al3+全部生成 Mg

4、(OH)2和Al(OH)3沉淀,溶液中溶质只含 NaCl，据 Na+ 与Cl- 守恒有：5002=4V（NaOH）所以V（NaOH）=250 mL(2)生成沉淀的质量最多是（ ）。A. 22.1 gB. 8.5 gC. 10.2 gD.13.6 g分析：从始态（金属镁和铝）到终态（Mg(OH)2 和Al(OH)3）沉淀,固体增加的质量为 OH-的质量，只要计算出 OH- 的物质的量即可，而 OH- 的物质的量等于反应中转移的电子的物质的量，因反应中生成氢气 0.5 g，所以转移的电子的物质的量为氢气物质的量的 2 倍，即 0.5 mol e 质量，为D。二、电荷守恒例 1某些化学试剂可用于净水

5、。水处理中使用一种无机高分子，化学式为 Al2(OH)n ClmyHOx,式中 m 等于()A3-nB.6-nC.6+nD.3+n：由电荷守恒有：3n(Al3+)=n（OH-）+m（Cl-）即 32=n+mm =6-n例 2.非整数比化合物 Fe0. 95O 具有 NaCl 晶体结构，由于 n(Fe):n(O)1,所以晶体结构存在缺陷，在 Fe0. 95O 中，+3 价的 Fe 占总铁量的（）。A.10.0%B. 85.0%C. 10.5%D.89.50%：设+3 价铁为x mol,依电荷守恒有：3n(Fe3+) + 2n(Fe2+) = 2n(O2-)即：3x + 2（0.95-x）= 21

6、x=0.1+3 价的 Fe 占总铁量的 0.1/0.95100% = 10.5%例 3.将 K2SO4 和测得 c(SO42-)=0.105Al2(SO4)3 和 KAl(SO4)2 三种溶液混合，加 H2SO4 酸化。mol/L,c(Al3+)=0.055 mol,()。=2.0(假设 H2SO4 完全电离为 H+ 和 SO42-),则 c（K+）为A. 0.045 mol/L mol/LB. 0.035 mol/LC.0.055mol/LD.0.040：因=2.0 所以 c（H+）= 0.01 mol/L,c（OH-）很小，忽略不计。根据电荷守恒有：c(K+）+ 3c(Al3+)+c（H+

7、）= 2c(SO42-)：c(K+）=0.035 mol/L例 4.现有 K2SO4 和 Al2(SO4)3 和 KAl(SO4)2 的混合溶液，其中 n(SO42-)=2mol,向混合溶液逐滴加入 KOH，使生成的沉淀刚好完全溶解时，消耗 2 mol KOH液，求原溶液中的 K+ 的物质的量？溶：生成的沉淀刚好完全溶解时，消耗 2 mol KOH 溶液，由反应Al3+ + 4OH- = AlO2- + 2H2On(Al3+)=n(OH-)/4=0.5 mol设原溶液中的 K+的物质的量为 n(K+原），由电荷守恒，对原溶液有n(K+原）+ 3n(Al3+) = 2n(SO42-)加入 2 m

8、ol KOH 溶液后，由电荷守恒有：n(K+原）+ n(K+加入）= n(AlO2-) + 2n(SO42-)由 Al 元素守恒有：n(Al3+) = n(AlO2-) 联立解得：n(K+原）=2.5 mol三、综合应用例 7：常温下由 HCl、MgCl2 、AlCl3 组成的混合溶液 1.0 L,其物质的量浓度分别为 0.1 mol/L、0.1 mol/L、1.2 mol/L。(1)已知溶液中的 c（Mg2+）与溶液的关系为：lg c（Mg2+）=17-2向混合溶液中加入 NaOH 溶液至=9能否析出 Mg(OH) 2 沉淀?：将=9 带入 lg c（Mg2+）=17-2计算出c（Mg2+）

9、=0.1 mol/L所以不能析出 Mg(OH)2 沉淀。（2）向混合溶液中加入 NaOH 容液，溶液中 AlO2- 随变化如下表：值891011AlO2-浓度10-310-210-11试写出碱性条件下 AlO2- 与的关系式：常温下 =8 时，c（H+）=10-8 mol/Lc（OH-）=10-6 mol/Lc(AlO2-)=10-3 mol/L=9 时，c（H+）=10-9 mol/Lc（OH-）=10-5 mol/Lc(AlO2-)=10-2 mol/L=10 时，c（H+）=10-10 mol/LcOH-）=10-4 mol/Lc(AlO2-)=10-1 mol/L=11 时，c（H+）

10、=10-11 mol/Lc（OH-）=10-3 mol/Lc(AlO2-)=100 =1 mol/L不难发现c（OH-）=10-3 C(AlO2-)因为c（OH-）=Kw/ C（H+）=10-14/ c（H+） 由= -lg c（H+）有 c（H+）=10-联立有：c(AlO2-) = 10-11（提示：关系式是否正确，可带入检验）（3）向混合溶液中加入 NaOH 容液，使溶液的略溶液的体积变化）=11，需要加入 NaOHg（忽：(方法一)中和盐酸消耗 NaOH 的物质的量为 0.1 mol,因=11，沉淀 Mg2+消耗 NaOH 的物质的量为 0.2 mol,=11 时，c(AlO2-) =

11、 1 mol/L, n(AlO2-)=1 mol因为溶液呈碱性，所以 Al3+不能大量共存，由 Al 元素质量守恒有：nAl(OH)3=n(Al)- n(AlO2-),nAl(OH)3 =0.2 mol 1 mol Al3+转化为 AlO2- 需要 4 mol OH-,0.2 mol Al3+ 转化为 Al(OH)3 需要 0.6 mol OH- ，所以需要加入 NaOH 的物质的量为:n(NaOH)=0.1+0.2+4+0.6=4.9 molm(NaOH)=196 g（方法二） =11 时，溶液中溶质为 NaCl 和 NaAlO2 溶液，由质量和电荷守恒有：n(Na+) = n(AlO2-)

12、 + n(Cl-)而 n(Cl-) = 0.1+0.12+1.23=3.9 moln(AlO2-) = 1 mol所以 n(NaOH)= n(Na+)=4.9 molm(NaOH)=196 g从这里读者不难发现用守恒法的好处！实战演戏:1.向一定量的 Fe、FeO 和 Fe2O3 的混合物投入 100 mL 浓度为 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 gB. 5.6 gC.2.8 gD. 无法计算2.向一定量的 Fe、Fe2O3

13、和 CuO 混合物投入 100 mL 浓度 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/LB.1.8 mol/LC.1.9 mol/LD. 无法计算3.将 4.6 g Cu 和 Mg 完全溶于浓硝酸溶液中，反应中硝酸的还愿产物为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

14、量NaOH 溶液,生成沉淀的质量为 ()。A9.02 gB8.51 gC8.26 gD7.04 g4.将 10.2 g 的镁和铝投入1000 mL 浓度为 2 mol/L 的盐酸中，金属完全溶解;再加入 4 mol/L 的 NaOH 溶液，若要使生成的沉淀最多，则应加入 NaOH 溶液的体积是（）。A.100 mLB.700 mLC.600 mlD.500 mL5.一定量的 Fe 和 Fe2O3 的混合物投入 250 mL 浓度为 2 mol/L 的硝酸溶液，反应完全后，生成 1.12 L NO 气体(标准状况下)，再加入 1 mol/L 的 NaOH液，要使铁元素完全沉淀下来，所加 NaOH 溶液的体积最少为（ ）。溶A.450 mLB.500 mLC.400 mLD. 不能确定参考：1.提示：反应后的溶液溶质只有 FeCl2，所以 n(Fe)= n(Fe2+)=1/2(Cl-)选C2.加至 40 mL 时开始出现沉淀时，溶液中溶质只有 FeSO4 和 Na2SO4 时,依据S 元素守恒有 n(FeSO4)