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1、巧解有关金属的计算题下一页 1 2 3 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+H22KOH+2H2O+2Al=2NaAlO2+3H2+得：2K+2Al+4H2O=2NaAlO2+4H2有关系式金属质量氢气体积（标准状况下）66g44.8L15-1.8V(H2)=8.96L(2)过滤出未反应的金属，向滤液中逐滴加入4mol/L的
2、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: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：2KH2SO42mol1mol0.2mol4V（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/
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：5002=4V（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（M
4、g(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。二、电荷守恒例1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)nClmyHOx,式中m等于()A3-nB.6-nC.6+nD.3+n解析：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
5、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%解析：设+3价铁为xmol,依电荷守恒有：3n(Fe3+)+2n(Fe2+)=2n(O2-)即：3x+2（0.95-x）=21x=0.1+3价的Fe占总铁量的0.1/0.95100%=10.5%例3.将K2SO4和Al2(SO4)3和KAl(SO4)2三种溶液混合，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/LB.0.035mol/LC.0.055mol/LD.0.040mol/L解析：因pH=2.0所以c（H+）=0.01mol/L,c（OH-）很小，忽略不计。根据电荷守恒有：c(K+）+3c(Al3+)+c（H+）=2c(SO42-)解之：c(K+）=0.035mol/L 下一页 1 2 3