金属及其化合物典型例题

1二、本章典型题剖析1、滴加顺序不同，实验现象不同（1）稀Na2CO3溶液与稀盐酸间的反应向Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸，开始时无气体产生，达到一定量后才有气泡冒出，由少到多的过程中依次发生下列反应：Na2CO3+HCl==NaCl+NaHCO3NaHCO3+HCl==NaCl+CO2↑+H2O向稀盐酸中逐滴加入稀Na2CO3溶液立即有气泡冒出，由少到多只发生下列反应：2HCl+Na2CO3==2NaCl+CO2↑+H2O(2)稀AlCl3溶液与稀NaOH溶液间的反应向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至过量时发生的反应依次为：Al3＋+3OH―==Al(OH)3↓Al(OH)3+OH―==AlO2―+2H2O现象：白色沉淀逐渐增多，继续加NaOH溶液沉淀逐渐溶解，直至完全消失。向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液至过量时发生的反应依次为：Al3＋+4OH―==AlO2―+2H2OAl3＋+3AlO2―+6H2O==4Al(OH)3↓现象：开始时无沉淀，接着产生沉淀，继续滴加AlCl3溶液，沉淀量不变。(3)稀NaAlO2溶液与稀盐酸间的反应：向盐酸溶液中滴加NaAlO2溶液，直至过量时发生的反应依次为：4H++AlO2―==Al3＋+2H2OAl3＋+3AlO2―+6H2O==4Al(OH)3↓现象：开始无沉淀，接着产生白色沉淀，逐渐增多至达到最大值，继续加入NaAlO2溶液，沉淀量不变。向NaAlO2溶液中滴加盐酸直至过量时发生的反应依次为：AlO2―+H＋+H2O==Al(OH)3↓Al(OH)3+3H＋==Al3＋+3H2O现象：白色沉淀逐渐增多至最大值，继续加盐酸，沉淀逐渐减少，最后完全消失。三、本章专题讲座――－有关金属及其化合物的有关计算1、基本计算方法(1)代数方程组法------解决混合物问题的基本方法［投影］例1将70克由Na2O2和Na2O组成的混合物跟98克H2O充分反应后，所得NaOH溶液中溶质的质量分数为50%，试分别写出Na2O2和Na2O跟H2O反应的化学方程式，并计算原混合物中Na2O2和Na2O的质量。解：设混合物中有Na2O2的物质的量为xmol,Na2O的物质的量为ymol2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑241x2x0.5xNa2O+H2O===2NaOHyy2y2由题意可得，78x+62y=70%50%100*x5.0*329870)y2x2(*40解得，x=0.5moly=0.5mol则混合物中Na2O2的质量为39克，Na2O的质量为31克。［点击试题］1、今有Na2CO3与NaHCO3混合物1.37克，加热到不再产生气体为止，残余物与足量盐酸反应后，得到CO2气体0.44克，求原混合物中Na2CO3的质量分数为多少？2、差量法［讲］差量法是依据化学变化前后物质的量的变化，找出所谓“理论差量”，再根据题目提供的“实际差量”列出比例式，求出答案。［板书］数学原理：dbcadcba［投影］例2将一定量H2和CuO10克共热，CuO部分被还原，得到固体粉末质量为8.4克，有多少克Cu生成？参加反应的H2有多少克？解：CuO+H2△Cu+H2O△m8026480-64==16yx10-8.4=1.6g解得x=6.4gy=0.2g［投影］例3加热10克Na2CO3和NaHCO3混合物至质量不再变化，剩余的固体质量为8.4克，求混合物中Na2CO3的质量分数是多少。解：2NaHCO3△Na2CO3+H2O↑+CO2↑△m84*210684*2-106=62x10-8.4=1.6gx==4.34gw(Na2CO3)%==56.6%［点击试题］1、将CO2气体通过78克Na2O2固体，一段时间后测得固体质量增至92克，求生成O2的质量2、200℃，11.6克CO2和H2O(g)与足量Na2O2充分反应后，固体质量增加了3.6克，求原混合物气体中CO2、H2O质量各是多少克？［板书］(3)假设法------快速击破选择型计算题I平均值法［讲］当xyz时，利用x和z的取值范围，就可判断出y的大小；或只要求出y的大小，就可判断出x和z的取值范围。它是解答化学计算题常用的思维方法，也是快速解决选择题的决招。［投影］例4有两种金属组成的混合物粉末10g与足量的稀盐酸反应，生成11．2L（标况）H2，则该3混合物的组成不可能是（A）A．Fe、ZnB．Al、CuC．Al、MgD．Al、Fe解：设金属为二价金属R，其平均分子量为MR+2HCl==RCl2+H2↑n(R)==n(H2)==11.2/22.4==0.5molM=10/0.5==20g/molA(56，65)B(18，∞)C(18，24)D(18，56)故选A［点击试题］1、两种金属粉末的混合物15克，投入足量的稀盐酸中，得到5.6升氢气（标准状态），这种混合物可能是：（）A.镁和铁B.镁和铝C.铁和锌D.镁和铜2、有碳酸盐组成的混合物9克，加足量稀盐酸，产生4.4克CO2气体，问下列哪种情况合理()A、CaCO3、Na2CO3B、Na2CO3、K2CO3C、NaHCO3、Na2CO3D、K2CO3、KHCO3［板书］Ⅱ极限讨论法［讲］本方法选用了数学上极限讨论的方法，选择混合物中两个极端，当两端确定后，其混合物必然位于两端间［投影］例54.6g纯净金属钠在干燥空气中被氧化后,得到7.0g固体,由此可判断其氧化产物是(C)A．只有Na2OB．只有Na2O2C．Na2O2和Na2OD．无法确定解：假设Na全部反应生成Na2O4Na＋O2==2Na2O4*232*624.6gxx=6.2g2Na+O2==Na2O22*23784.6gyy=7.8g7克介于二者之间，故选C［点击试题］1、现有某种碱金属的单质R和它的氧化物R2O的混合物12.0克。与足量H2O充分反应后，在抽去空气的容器内蒸干，得到固体干燥物16.0克。求R是何种金属。［小结］采用极限思维方式解决模糊问题的一种特殊的思维方法，采用的是“抓两端，定中间”的方法，即将题没条件构造为问题的两个极端，然后用有关化学知识确定其中间值。基本思路是：把混合物设成纯净物，把平行反应设为单一反应。［板书］（4）分类讨论法------研究过量问题［投影］例6NaOH、NaHCO3固体混合物16.6克，在密闭容器中加热到250℃，经充分反应排出气体，冷却，称得剩余固体质量为13.25克。求原混合物中NaOH的质量分数解：假设二者恰好完全进行时，质量减少W克。4NaOH+NaHCO3△Na2CO3+H2O↑△m(-)40+841816.6WW==2.4g实际减轻了16.6-13.5==3.352.4故NaHCO3过量设NaOH为xmol,NaHCO3为ymol40x+84y==16.6NaOH+NaHCO3△Na2CO3+H2O↑111xxx2NaHCO3△Na2CO3+H2O↑+CO2↑211y-x0.5(y-x)18*(0.5y-0.5x+x)+44(y-x)==3.35解得x=0.1mol,y=0.15molw(NaOH)%==24.1%［点击试题］1、今有120mL1mol/L的Na2CO3溶液和80mL2.5mol/L的盐酸。(1)若将Na2CO3溶液逐滴加至盐酸中则可收集到标况下的CO2气体体积为______解：n(Na2CO3)==0.12*1=0.12moln(HCl)=0.08*2.5=0.2mol若将Na2CO3加到盐酸中，则立即生成CO2直至盐酸完全反应，即：Na2CO3+2HCl==2NaCl+CO2↑+H2O1210.2XX=0.1mol则在标况下收集到CO2气体体积为2.24L(2)若将上述盐酸逐滴加至碳酸钠溶液中，则反应的离子方程式是______，当反应完全时，测得CO2在水中的浓度为0.04mol/L，假设溶液体积不变，则收集到的CO2在标况下的体积为______解：若将HCl滴加到Na2CO3溶液中，直至所有的Na2CO3全部转化为NaHCO3再继续加盐酸才有CO2生成，即：Na2CO3+HCl==NaHCO3+NaCl0.120.120.12则剩余盐酸为0.2-0.12=0.08molNaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑0.080.085溶液体积V=120+80=200mL溶液中的CO2为0.04*0.2=0.008mol则逸出的CO2体积为：22.4*(0.8-0.08)=16.128L［板书］(5)守恒法［投影］例7有一空气暴露过的NaOH固体，经分析知其含H2O7.65%，含Na2CO34.32%，其余是NaOH。若将1克该样品放入含有HCl3.65克的盐酸中使其完全反应后，残酸再用50克2%的NaOH溶液恰好中和反应，蒸干溶液，所得固体的质量是多少克？解：所得固体是NaCl，是5.85克［小结］本题数据众多，反应物不纯，过程复杂。若按常规方法，一步步分析计算，不但费时还易出错，若认真分析就会发现，最后所得固体物质NaCl中全部的Cl全来自于HCl中的Cl［点击试题］1、有5.1gMg–Al合金，投入500mL2mol/LHCl中，金属完全溶解后，又加4mol/LNaOH溶液VmL，得最多沉淀8.6g，则V等于A.425mLB.560mLC.250mLD.500mL［板书］2、铝三角转化及铝的图像问题(1)向Al3＋的溶液中加入强碱(OH―)［投影］现象：先出现白色溶液后消失方程式：Al3＋＋3OH―＝＝Al(OH)3↓Al(OH)3+OH―==AlO2―+H2O图像：［板书］(2)向强碱溶液中加入Al3＋［投影］现象：先没有沉淀后出现并不消失方程式：Al3＋+4OH―==AlO2―+2H2O3AlO2―+Al3＋+6H2O==4Al(OH)3↓图像：［板书］(3)向AlO2―溶液中加入H＋［投影］现象：先生成白色沉淀，然后白色沉淀逐渐溶解。方程式：AlO2―＋H＋＋H2O==Al(OH)3↓Al(OH)3+3H＋==Al3＋+3H2O6图像：［板书］(4)向H＋溶液中加入AlO2―［投影］现象：开始生成的白色沉淀振荡后消失，随后生成的白色沉淀不溶解方程式：AlO2―＋4H＋==Al3＋+2H2O3AlO2―+Al3＋+6H2O==4Al(OH)3↓图像：［投影］例1、有一定质量的Mg、Al合金投入100mL一定物质的量浓度的盐酸溶液中，合金全部溶液，向所得溶液中滴加5mol/LNaOH溶液到过量，生成沉淀的质量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示，求(1)原合金中Mg、Al的质量各是多少？(2)HCl的浓度是多少？解：(1)设原合金中Mg的质量为X，Al的质量为yMg-----Mg(OH)2Al-----Al(OH)324582778x11.6y19.4-11.6==7.8x=4.8gy==2.7g(2)当沉淀达到最大值时，则n(HCl)==n(NaOH)则c(HCl)==5*160/100=8mol/L［点击试题］1、0.1molAl2（SO4）3跟2mol/LNaOH溶液350mL混合，所得沉淀的质量为()A.78gB.15.6gC.7.8gD.3.9g2．向10mL0.2mol/L的AlCl3溶液中，逐滴加入未知浓度的Ba(OH)2溶液，测得滴加15mL和45mL时，所得沉淀同样多，求Ba(OH)2溶液的物质的量浓度。［投影］例2、将0.1mol的镁、铝混合物溶于100mL2mol/LH2SO4溶7液中，然后再滴加1mol/LNaOH溶液。请回答：⑴若在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化如右图所示。当V1＝160mL时，则金属粉末中n(Mg)＝mol，V2＝mL。⑵若在滴加NaOH溶液过程中，欲使Mg2＋、Al3＋刚好沉淀完全，则滴入NaOH溶液的体积V(NaOH)mL。⑶若混合物仍为0.1mol，其中Mg粉的物质的量分数为a，用100mL2mol/L的硫酸溶解此混合物后，再加入450mL1mol/L的NaOH溶液，所得沉淀中无Al(OH)3。满足此条件的a的取