专题辅导:巧解有关金属的计算题

发布时间:2015-01-03    编辑:化学学法小组    来源:网络&投稿

高中化学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100mL水中投入K和Al共15g,充分反应后,剩余金属为1.8g

(1)计算放出H2多少升(标准状况下)

分析:剩余金属1.8g只可能是Al(因钾要与水反应),钾与水反应生成KOH和H2,KOH再与Al反应(因金属Al有剩余,所以生成的KOH完全反应),

2K+2H2O=2KOH+H2↑①

2KOH+2H2O+2Al=2NaAlO2+3H2↑②

①+②得:2K+2Al+4H2O=2NaAlO2+4H2↑

有关系式金属质量~~~氢气体积(标准状况下)

66g44.8L

15-1.8V(H2)=8.96L

(2)过滤出未反应的金属,向滤液中逐滴加入4mol/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?

解析:据Al守恒有关系式:Al~~~Al(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:

2K~~~H2SO4

2mol1mol

0.2mol4×V(H2SO4)

V(H2SO4)=25mL

(3)生成沉淀后,再加入H2SO4溶液,使沉淀刚好完全溶解,此时消耗H2SO4溶液的体积是多少?

解析: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)答案为100mL

例2.将5.1g镁和铝投入500mL,2mol/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.200mLB.250mLC.425mLD.560mL

分析:要使生成的沉淀最多,Mg2+和Al3+全部生成Mg(OH)2和Al(OH)3沉淀,溶液中溶质只含NaCl,据Na+与Cl-守恒有:

500×2=4×V(NaOH)

所以V(NaOH)=250mL

(2)生成沉淀的质量最多是()。

A.22.1gB.8.5gC.10.2gD.13.6g

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0.5g,所以转移的电子的物质的量为氢气物质的量的2倍,即0.5mole质量,答案为D。

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