④当a/b=1时,剩余固体为 ,排出气体为
⑤当a/b>1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300mLKOH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2.24L(标准状况下),得到11.9g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
1、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)3↓
Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
2、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:
[练习]若含有1molMg2+和1molAl3+的混合溶液,现按下图横坐标依次加入NaOH溶液、盐酸、通入CO2气体,纵坐标为混合沉淀的物质的量。
请画出沉淀的物质的量随反应的变化曲线,并写出各步反应的离子方程式。
【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()
A
B
C
D
甲
AlCl3
NaOH
NaAlO2
HCl
乙
NaOH
AlCl3
HCl
NaAlO2
5、向含有amolAlCl3的溶液中加入含bmolKOH的溶液,生成沉淀的物质的量可能是
(1)amol
(2)bmol(3)(a/3)mol(4)(b/3)mol(5)0mol(6)(4a-b)mol
A.
(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5mol/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.500mL
8.现有200mLMgCl2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4mol/L的NaOH溶液的体积为
A.140mLB.120mLC.100mLD.80mL
9.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:
①取440mL甲溶液与120mL乙溶液反应,产生1.56g沉淀。
②取120mL甲溶液与440mL乙溶液反应,产生1.56g沉淀。
③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5.1g镁和铝投入500ml2mol/L的盐酸中,生成氢气0.5g,金属完全溶解:
再加入4mol/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.200ml B.250ml C.425ml D.560ml
(2)生成沉淀的质量最多是( )
A.22.1g B. 8.5g C. 10.2g D.13.6g
(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-)=0.105mol/L,C(Al3+)=0.055mol,pH=2.0(假设H2SO4完全电离为H+和SO42-)
则C(K+)为:
A.0.045mol/L B.0.035mol/L C. 0.055mol/L D. 0.040mol/L
【例3】(08四川卷)在aLAl2(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)nClm·yH2O]x,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250ml2mol/L的硝酸溶液,反应完全后,生成1.12LNO气体(标准状况下),再加入1mol/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 450ml B 500ml C 400ml D 不能确定
3、向一定量的Fe、FeO和Fe2O3的混合物投入100ml1mol/L的盐酸,恰好使混合物完全溶解,放出224ml(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 11.2g B 5.6g C 2.8g D 无法计算
4、向一定量的Fe、Fe2O3和CuO混合物投入100ml2.2mol/L的硫酸溶液中,充分反应后生成896ml标准状况下的气体,得不溶物1.28g,过滤后,溶液中阳离子只有Fe2+。
向滤液中加入2mol/L的NaOH溶液,加至40ml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100ml) ( )
A 2mol/L B 1.8mol/L C 1.9mol/L D无法计算
5、将4.6gCu和Mg完全溶于浓硝酸溶液中,反应中硝酸的还原产物为4480mlNO2气体和336mlN2O4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 9.02g B 8.51g C 8.26g D 7.04g
6.[2012·四川理综化学卷13]向27.2Cu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5L,固体物质完全反应,生成NO和Cu(NO3)2。
在所得溶液中加入1.0mol/L的NaOH溶液1.0L,此时溶液呈中性,金属离子已完全沉淀,沉淀质量为39.2g。
下列有关说法不正确的是
A.Cu与Cu2O的物质的量之比为2:
1B.硝酸的物质的量浓度为2.6mol/L
C.产生的NO在标准状况下的体积为4.48LD.Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为0.2mol
7.足量铜与一定量浓硝酸反应得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体,这些气体与1.68LO2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。
若向所得硝酸铜溶液中加入5mol/LNaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积是
A.60mLB.45mLC.30mLD.15mL
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10g,与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为11.2L,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.2g B.4g C.8g D.10g
3.(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:
2B.质量之比为3:
2
C.摩尔质量之比为2:
3D.反应速率之比为2:
3
4.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、NH4NO3B、N20C、NOD、NO2
5、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:
A.1.0×10-3mol B.1.6×10-3mol C.2.2×10-3mol D.2.4×10-3mol
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2∶3,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】B
3、NaHCO3与Na2O2混合物固体在密闭容器中共热的计算
①当a/b<1/2时,剩余固体为Na2CO3,排出气体为O2、H2O、CO2②当a/b=1/2,剩余固体为Na2CO3,排出气体为O2、H2O③当1/2题型二、CO2、SO2、H2S气体通入NaOH溶液中的有关计算
(1)①K2CO3+KOH②K2CO3③K2CO3+KHCO3④KHCO3
(2)由:
①CO2+2KOH=K2CO3+H2O②CO2+KOH=KHCO3
22.4L(标态)1.00mol即138g22.4L(标态)1.00mol即100g
2.24L(标态)0.100mol即13.8g2.24L(标态)0.100mol即10.0g
因为13.8g>11.9g>10.0g
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
①CO2+2KOH=K2CO3+H2O②CO2+KOH=KHCO3
x2xxyyy
x+y=
=0.100mol(CO2)
138mol/L×x+100mol/L×y=11.9g(白色固体)
解此方程组,得
x=0.0500mol(K2CO3)
y=0.0500mol(KHCO3)
故白色固体中,K2CO3质量为138mol/L×0.0500mol=6.90g
KHCO3质量为100mol/L×0.0500mol=5.00g
消耗KOH物质的量为
2x+y=2×0.0500mol+0.0500mol=0.150mol
故所用KOH溶液物质的量浓度为
=0.500mol/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++2H2O
Al3++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)2↓
Al3++3OH-=Al(OH)3↓
Al(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)2↓
Al3++3OH-=Al(OH)3↓
Al(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
保持不变,沉淀部分溶解
H++OH-=H2O
Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓
Al3++3OH-=Al(OH)3↓
NH4++OH-
NH3·H2O
Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
练习
AB段:
Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓
BC段:
Al3++3OH-=Al(OH)3↓
CD段:
Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
DE段:
H++OH-=H2O
EF段:
CO2+2AlO2-+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-
FG段:
CO32-+H2O+CO2=2HCO3-
巩固练习:
1、C2、A3、A4、D5、B
6答案:
(1)Mg:
4.8g;Al:
2.7g
(2)
7BC8D9D
10.Ba2++SO42-=BaSO4↓
Al3++3OH-=Al(OH)3↓
Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
11.解析:
列表对比如下:
组别
甲(mL)
乙(mL)
沉淀的物质的量(mol)
①
440
120
0.02
②
120
440
0.02
③
120
400
0.04
对比②③两组数据,甲用量相同,乙的用量②比③多而生成的沉淀反而③比②多,根据NaOH能溶解
的性质,可推知甲为
,乙为NaOH;再对比①②两组数据可知①组中NaOH不足量,故NaOH的物质的量为
;
;②组中NaOH部分溶解
,设
浓度为
,则有:
,
。
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】
(1)B
(2)D
(二)电荷守恒的运用
【例2】B【例3】C【例4】B
练习1.D2A3C4B5B6B7.A
四、金属与酸反应有关计算
1.C2.BC3.A4AB5C6
(1)1.92mol/L
(2)2.688L