巧解有关金属的计算题-精选学习文档
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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+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.200mL
B.250mL
C.425mL
D.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.22.1g
B.8.5g
C.10.2g
D.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。
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)nClm·yHO]x,式中m等于() A.3-nB.6-nC.6+nD.3+n
解析:由电荷守恒有:3n(Al3+)=n(OH-)+m(Cl-)
即3×2=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)=2×1x=0.1
+3价的Fe占总铁量的0.1/0.95×100%=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/L
B.0.035mol/L
C.0.055mol/L
D.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。