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1高一化学有关金属的计算题、图像题、推断题专项1．200℃时，11.6gCO2和水蒸气的混合气体与过量的Na2O2充分反应后，固体质量增加了3.6g，再将反应后剩余固体冷却后加入含有Na＋、HCO－3、SO2－3、CO2－3等离子的水溶液中，若溶液体积保持不变，则下列说法中正确的是()A．原混合气体的平均摩尔质量为23.2g/molB．混合气体与Na2O2反应过程中电子转移的物质的量为0.25molC．溶液中SO2－3的物质的量浓度基本保持不变D．溶液中HCO－3的物质的量浓度减小，CO2－3的物质的量浓度增大，但是HCO－3和CO2－3的物质的量浓度之和基本保持不变[答案]A[解析]解答本题时首先根据质量守恒定律确定产生O2的量，然后利用Na2O2与CO2、水蒸气反应的物质的量的关系确定CO2和水蒸气的物质的量。CO2和H2O与过量Na2O2反应的化学方程式分别为：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2,2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，反应后固体为Na2O2、NaOH、Na2CO3的混合物。固体质量增加了3.6g，即生成O2的质量为11.6g－3.6g＝8g，物质的量为8g÷32g/mol＝0.25mol，所以CO2和H2O的总物质的量为0.25mol×2＝0.5mol。原混合气体的平均摩尔质量为11.6g÷0.5mol＝23.2g/mol。生成O2的物质的量为0.25mol，而生成1molO2转移电子的物质的量为2mol，所以反应过程中电子转移的物质的量为0.5mol。剩余固体中含有Na2O2具有强氧化性，能够将SO2－3氧化为SO2－4，所以SO2－3的物质的量浓度减小。剩余固体中含有NaOH，溶液中HCO－3的物质的量浓度减小，CO2－3的物质的量浓度增大，但是固体中还含有Na2CO3，所以HCO－3和CO2－3的物质的量浓度之和也要增大。2．某溶液中含有HCO－3、SO2－3、CO2－3、CH3COO－四种阴离子，向其中加入足量的Na2O2固体后，假设溶液体积无变化，溶液中离子浓度基本保持不变的是()A．CO2－3B．HCO－3C．CH3COO－D．SO2－3[答案]C[解析]Na2O2与H2O反应后生成O2和NaOH，O2氧化SO2－3，NaOH与HCO－3反应生成CO2－3，CO2－3的量增加。3．将0.4gNaOH和1.06gNa2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1mol·L－1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是()[答案]C[解析]此题考查了元素化合物、图像数据的处理知识。向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加盐酸时，首先和NaOH反应2生成水和氯化钠，当滴入0.1L时，两者恰好反应完全；继续滴加时，盐酸和Na2CO3开始反应，首先发生：HCl＋Na2CO3===NaHCO3＋NaCl，不放出气体，当再加入0.1L时，此步反应进行完全；继续滴加时，发生反应：NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，此时开始放出气体，分析图像，可知选C。4．现有铝和过氧化钠的固体混合物样品，加入稀盐酸使混合物完全溶解，所得溶液中c(Al3＋)∶c(H＋)∶c(Cl－)＝1∶2∶8，则原固体混合物中铝元素与氧元素的质量比为()A．3∶4B．9∶32C．9∶16D．9∶8[答案]C[解析]根据反应后溶液中含有H＋，显然加入的盐酸过量，溶液中的溶质为NaCl、AlCl3、HCl，根据电荷守恒得：c(H＋)＋c(Na＋)＋3c(Al3＋)＝c(Cl－)，设c(Al3＋)、c(H＋)、c(Cl－)分别为a、2a、8a，则c(Na＋)＝3a，根据元素守恒，则Al、Na2O2的物质的量之比为1∶1.5，故Al、O的质量比为1×27/(1.5×2×16)＝9/16。5．将1.12g铁粉加入25mL2mol/L的氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是()A．铁粉有剩余，溶液呈浅绿色，Cl－基本保持不变B．往溶液中滴入无色KSCN溶液，溶液变红色C．Fe2＋和Fe3＋物质的量之比为5∶1D．氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶5[答案]B[解析]n(Fe)＝1.12g/56g/mol＝0.02mol，n(Fe3＋)＝0.025L×2mol/L＝0.05mol，由反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋可知Fe3＋过量，加入KSCN显红色；溶液中n(Fe2＋)＝3n(Fe)＝0.06mol，溶液中n(Fe3＋)＝0.05mol－2n(Fe)＝0.01mol，即Fe2＋和Fe3＋的物质的量之比为6∶1；氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2。6．某同学设计下列方法对A盐的水解液进行鉴定：由此得出的结论中，不正确的是()A．D溶液中存在Fe(SCN)3B．滤液中有Fe3＋C．B为AgBrD．A一定为无氧酸盐FeBr2[答案]D[解析]根据B、D现象可确定A是由Fe3＋和Br－或由Fe2＋和Br－组成的盐。7．某CuSO4、Fe2(SO4)3、H2SO4的混合溶液100mL，已知溶液中阳离子的浓度相同(不考虑水解)，且SO2－4的物质的量浓度为6mol/L，则此溶液最多可溶解铁粉的质量为()A．5.6gB．11.2gC．22.4gD．33.6g[答案]C[解析]设阳离子浓度为x，则根据电荷守恒：2x＋3x＋x＝2×6mol/L，求得x＝2mol/L，其中能与Fe反应的物质为H＋、Cu2＋、Fe3＋，2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，2H＋＋Fe===Fe2＋＋H2↑，Cu2＋＋Fe===Fe2＋＋Cu，所以溶解Fe的物质的量＝2mol/L×0.1L2＋2mol/L×0.1L＋2mol/L×0.1L2＝0.4mol，m(Fe)＝0.4mol×56g/mol＝22.4g。8．某同学将某种金属分别与等体积的甲、乙两种溶液反应，所加金属的质量与相同条件下产生气体的体积关系如图3所示，下列推论可能正确的是()A．金属是镁，甲溶液为0.2mol/L盐酸，乙溶液为0.1mol/L盐酸B.金属是铁，甲溶液为pH＝1的醋酸溶液，乙溶液为pH＝1的盐酸C．金属是铝，甲溶液为0.1mol/L盐酸，乙溶液为0.1mol/L氢氧化钠溶液D．金属是铝，甲溶液为0.1mol/L氢氧化钠溶液，乙溶液为0.1mol/L盐酸[答案]C[解析]根据图像可知甲、乙与过量金属反应时，乙与金属反应产生的气体多，由此可知A、B选项不正确；足量铝与等物质的量NaOH、HCl反应，与NaOH反应放出的氢气多，故C项正确，D项错误。9．向一定量的NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液，生成沉淀Al(OH)3的量随AlCl3加入量的变化关系如图所示。则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是()A．a点对应的溶液中：Na＋、Fe3＋、SO2－4、HCO－3B．b点对应的溶液中：Na＋、S2－、SO2－4、Cl－C．c点对应的溶液中：K＋、Ag＋、Ca2＋、NO－3D．d点对应的溶液中：K＋、NH＋4、CO2－3、SO2－4[答案]B[解析]发生反应为a→b段4NaOH＋AlCl3===NaAlO2＋3NaCl＋2H2O，b→c段3NaAlO2＋AlCl3＋6H2O===4Al(OH)3↓＋3NaCl，分析各点对应溶液的成分，即可得出答案，a点中含有大量OH－，Fe3＋、HCO－3不能共存；c点溶液变为NaCl，Ag＋不能大量共存；d点中溶液中含大量AlCl3，CO2－3不能大量共存。10．下列固体物质各1mol：①Na2O②NaOH③Na2O2④Na2SO3，长期放置在空气中，固体质量增加的关系(不考虑潮解因素)正确的是()A．①＝②③④B．①③④②C．②①＝③④D．④②③①[答案]B[解析]Na2O→Na2CO3(Δm＝44)；NaOH→Na2CO3(Δm＝13)；Na2O2→Na2CO3(Δm＝28)；Na2SO3→Na2SO4(Δm＝16)，故B项正确。11．将物质的量均为amol的Na和Al一同投入mg水中(水足量)，所得溶液的密度为ρg·cm－3，则此溶液的物质的量浓度为()A.1000aρ50a＋mmol·L－1B.4ρ46a＋mmol·L－14C.1000aρ46a＋mmol·L－1D.1000aρ45a＋mmol·L－1[答案]C[解析]物质的量均为amol的Na和Al投入水中的反应为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑2mol2mol1molamolamola2mol2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑2mol2mol2mol3molamolamolamol32amol所得溶液为NaAlO2的溶液c(NaAlO2)＝nV＝amol23a＋27a＋m－2a×2ρ×10－3L＝1000aρ46a＋mmol·L－1。12．常温下，将一定量的钠铝合金置于水中，合金全部溶解，得到20mLpH＝14的溶液，然后用1mol/L的盐酸滴定，测得生成沉淀的质量与消耗盐酸的体积关系如图所示，则下列说法正确的是()A．原合金质量为0.92gB．图中V2为60C．整个滴定过程中Na＋的浓度保持不变D．OP段发生的反应为：NaOH＋HCl===NaCl＋H2O[答案]D[解析]Q点时，溶液中的溶质只有氯化钠，由钠和氯守恒可得：n(Na)＝n(NaCl)＝n(HCl)＝1mol/L×0.04L＝0.04mol，m(Na)＝0.92g，A错；OP段之所以没有沉淀产生，是因为盐酸用于中和NaOH，D对；OP段消耗盐酸的体积为n(NaOH)剩/c(HCl)＝1mol/L×0.02L÷1mol/L＝0.02L(20mL)，即V1＝20，所以PQ段消耗的盐酸为20mL，QW段消耗盐酸是PQ段的3倍为60mL，故V2＝40＋60＝100，B错；整个滴定过程中，n(Na＋)保持不变，但溶液的体积不断增大，故Na＋的浓度是不断减小的，C错。13．将一定量的铁粉加入到一定浓度的稀硝酸中，金属恰好完全溶解，反应后溶液中存在：c(Fe2＋)∶c(Fe3＋)＝3∶2，则参加反应的Fe和HNO3的物质的量之比为()A．1∶1B．5∶16C．2∶3D．3∶2[答案]B[解析]假设生成2molFe(NO3)3和3molFe(NO3)2，则共转移12mole－，12mole－可还原HNO3得到4molNO，参加反应的5Fe和HNO3的物质的量之比为：nn3＝56＋6＋4＝516。14．(12分)向明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至过量。(1)写出可能发生的有关反应的化学方程式。(2)在图中，纵坐标表示生成沉淀的物质的量，横坐标表示加入Ba(OH)2的物质的量。试在图中画出当溶液中明矾为1mol时，生成的每一种沉淀的物质的量随Ba(OH)2物质的量变化的曲线(在曲线上标明沉淀的化学式)。(3)向aL物质的量浓度为Mmol/L的明矾溶液中滴加物质的量浓度为nmol/L的Ba(OH)2溶液bL，用含a、M、N的表达式表示：①当b满足________条件时，沉淀的总物质的量为最大值；②当b满足________条件时，沉淀的质量为最大值。[答案](1)2KAl(SO4)2＋3Ba(OH)2===K2SO4＋3BaSO4↓＋2Al(OH)3↓K2SO4＋2Al(OH)3＋Ba(OH)2===2KAlO2＋BaSO4↓＋4H2O(2)图见解析(3)①1.5aM＝nb②2aM＝nb[解析](1)设溶液中明矾的物质的量为1mol。则当滴加的Ba(OH)2的物质的量分别在0～1.5mol和1.5mol～2.0mol时，所发生的反应的化学方程式分别为：2KAl(SO4)2＋3Ba(OH)2===K2SO4＋3BaSO4↓＋2Al(OH)3↓①K2SO4＋2Al(OH)3＋Ba(OH)2===2KAlO2＋BaSO4↓＋4H2O②(2)从化学方程式可以看出，生成BaSO4的物质的量随Ba(OH)2的量的增加而增加，生成Al(OH)3的物质的量随Ba(OH)2的量的增加而发生先增加后减少直至完全溶