金属及其化合物典型例题.doc

1、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+NaHCO3 NaHCO3+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 +H 2O (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

2、)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 +2H2O Al3 +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 +2H2O Al3 +3AlO2 +6H2O =4Al(OH)3现象：开始无沉淀，接着产生白

3、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

4、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 x mol,Na2O 的物质的量为 y mol2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 2 4 1x 2x 0.5xNa2O + H2O = 2NaOH 13y y 2y由题意可得，78x+62y=70 %501*x5.032987)(*4解得，x= 0.5 mol y=0.5 mol则混合物中 Na2O2 的质量为 39 克，Na 2O 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

5、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： dbca投影例 2 将一定量 H2和 CuO 10 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 m80 2 64 80-64=16y x 10-8.4=1.6 g解得 x=6.4g y=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

6、为 8.4 克，求混合物中 Na2CO3的质量分数是多少。解： 2 NaHCO3 Na2CO3 + H2O +CO 2 m84*2 106 84*2-106=62x 10-8.4=1.6 g x=4.34 g w(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、H 2O 质量各是多少克？板书(3) 假设法-快速击破选择型计算题2I 平均值法讲当 x2.4故 NaHCO

7、3过量设 NaOH 为 x mol, NaHCO3 为 y mol40x+84y=16.6NaOH+NaHCO3 Na2CO3 +H2O 1 1 1x x x 2 NaHCO3 Na2CO3 + H2O + CO2 2 1 1y-x 0.5(y-x)18*(0.5y-0.5x+x)+44(y-x)=3.35解得 x=0.1 mol, y=0.15 mol w(NaOH )%=24.1%点击试题1、今有 120 mL 1mol/L 的 Na2CO3 溶液和 80 mL 2.5 mol/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(Na 2

8、CO3)=0.12*1=0.12 mol n(HCl)=0.08*2.5=0.2 mol 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 +H 2O 1 2 1 0.2 X X=0.1 mol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 0.04 mol/L，假设溶液体积不变，则收集到的 CO2 在标况下的体积为_2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

9、盐酸才有CO2生成 ，即：Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl 0.12 0.12 0.12则剩余盐酸为 0.2-0.12=0.08 molNaHCO3+HCl=NaCl+H2O +CO2 0.08 0.08溶液体积 V=120+80=200 mL溶液中的 CO2 为 0.04*0.2=0.008 mol 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 H2O 7.65%，含 Na2CO3 4.32%，其余是 NaOH。若将 1 克该样品放入含有 HCl 3.65 克的盐酸中使其完全反

10、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 5.1gMgAl 合 金 ， 投 入 500mL 2mol/L HCl 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. 425mL B. 560mL C. 250mL D.

11、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：Al 3 3OH A l(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：Al 3 +4OH =AlO2 +2H2O 3AlO2 +Al3 +6H2O=4Al(OH)3 图像：2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：AlO 2 H H 2O=Al(OH)3 Al(OH)3+3H =Al3 +3H2O 图像：板书(4)

12、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：AlO 2 4H =Al3 +2H2O 3AlO2 +Al3 +6H2O=4Al(OH)3 图像：投影例 1、有一定质量的 Mg、Al 合金投入 100 mL 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 5 mol/L NaOH 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)2 Al-Al(OH

13、)3 24 58 27 782x 11.6 y 19.4-11.6=7.8x=4.8 g y = 2.7 g(2) 当沉淀达到最大值时，则 n(HCl)=n(NaOH) 则 c(HCl)= 5*160/100= 8 mol/L点击试题1、0 .1molAl2（ SO4） 3 跟 2mol/L NaOH 溶 液 350mL 混 合 ， 所 得 沉 淀 的 质 量 为 ( )A.78g B.15.6g C.7.8g D.3.9g2向 10mL 0.2mol/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

14、的物质的量浓度。投影例 2、将 0.1 mol的镁、铝混合物溶于 100 mL 2mol/LH2SO4溶液中，然后再滴加 1 mol/L NaOH溶液。请回 答：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 V1160mL 时，则金属粉末中 n(Mg) mol，V 2 mL。若在滴加 NaOH溶液过程中，欲使 Mg2 、Al 3 刚好沉淀完全，则滴入 NaOH溶液的体积 V(NaOH) mL。若混合物仍为 0.1 mol，其中 Mg粉的物质的量分数为 a，用 100 mL 2 mol/L的硫酸溶解此混合物后，再加入 450 mL 1mol/L的

15、NaOH溶液，所得沉淀中无 Al(OH)3。满足此条件的 a的取值范围是：。解：(1) n(H )=2*0.1*2=0.4 mol当 V1160mL 时，中和过量 H 消耗了 OH 0.16 mol 则与金属反应用去 H 0.40.16=0.24 mol设 Mg 的物质的量为 x mol,Al 的物质的量为 y mol Mg-2H -Mg2 -2OH -Mg(OH)2 Al-3H -Al3 -3OH -Al(OH)3 x 2x y 3y 2x+3y=0.24 x+y=0.1 解得，x=0.06 mol y= 0.04 mol 则镁的物质的量为 0.06mol ，铝的物质的量为 0.04mol

16、V2=(0.16+2*0.06+3*0.04)/1=0.44L=440 mL(2) 当沉淀达到最大值时，则 n(HCl)=n(NaOH) 则 NaOH 的体积为 400 mL(3) 若沉淀中无 Al(OH)3 则说明 Al3 全部转化为 NaAlO2 ，则n(NaOH)n(NaCl)+n(NaAlO 2)=n(HCl)+n(Al3 )20.450.4+0.1-a 解得，a0.051a0.05点击试题1将溶液（或气体）X 逐渐加入到 （或通入到）一定量的Y 溶液中，产生沉淀的量 m 与加入 X 物质的量 n 的关 系如下图，符合图中情况的一组物质是A B C DX H2S NaOH NH3 HC

17、lY Na2SO3 AlCl3 MgSO4 NaAlO22.把由 NaOH、AlCl 3、MgCl 2三种固体组成的混合物，溶于足量水中后有 0.58 克白色沉淀，在所得浊液中，逐滴加入 0.5mol/l 的盐酸，加入盐酸的体积与生成沉淀的质量关系如右图所示： (a)混合物中 NaOH 的质量为 ，(b)混合物中 AlCl3质量为 (c)混合物中 MgCl2质量为 ，(d)P 点表示盐酸的体积是 。板书3、铁的转化关系（1）铁三角应用投影例 1、把含有 FeBr2、FeI 2各 a mol 的稀溶液两份，分别通入一定量的 Cl2，第一份溶液中有一半的 I 被氧化成 I2，第二份溶液中有一半的

18、Br 被氧化成 Br2，两份奶入 Cl2的物质的量之比（ D ）A、1：1 B、1：2 C、1：3 D 、1：5点击试题1、在 FeCl3、CuCl 2 和 HCl 的混合液中加入 Fe 粉，待反应结束，所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引，则反应后溶液中存在较多的阳离子是( )A、Cu 2 B、Fe 3 C、Fe 2 D、H 板书(2) 铁与稀 HNO3 反应规律当稀 HNO3 过量时，Fe+4HNO 3=Fe(NO3)2 +NO+H 2O 讲若铁过量，则在上述反应基础上，继续反应，Fe+2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2 板书当铁粉过量时，3Fe+8HNO 3=3Fe(NO3)2+2NO+4

19、H 2O 投影小结根据 Fe 与 HNO3 的物质的量的变化，可分为以下三种情况： 1/4 时，产物为 Fe(NO3)3 )H(n32 3/8 时，产物为 Fe(NO3)2 若 1/4 3/8 时，产物为 Fe(NO3)3 与 Fe(NO3)2 的混合物)H(nFe3但需要注意的是，无论 Fe 过量与否，被还原的 HNO3占总消耗的 HNO3的 1/4板书(3) 守恒法在 Fe 计算中的综合应用 质量守恒关系讲质量守恒定律表示：参加化学反应的各种物质的质量总和，等于反应后生成物的各物质的质量总和。依据该定律常可得出下列解题时实用的等式： （1）反应物的质量总和生成物的质量总和 （2）反应物减少

20、的总质量产物增加的总质量 （3）反应体系中固体质量的增加（或减少）等于气体质量的减少（或增加） 投影例 1、在 2硫酸铜和硫酸铁的混合溶液中，加入 30铁粉，最后得到2025 1 的硫酸亚铁溶液及 26固体沉淀物。分别求原混合溶液中硫酸铁和硫酸铜的物质的量浓度。 解：设硫酸铁、硫酸铜的物质的量分别为和。根据反应前后铁和铜的质量和相等得： 56 1 264 1 302025 1 56 1 26 再由反应前后硫酸根离子的物质的量守恒得： 32025 1 联立解得01，02。因此硫酸铁、硫酸铜的物质的量浓度分别为005L 1 和 0.1L 1 。 板书元素守恒关系 讲在化学反应过程中，从某种意义上说

21、可以认为是原子重新组合的过程，因此在反应过程中某种元素的原子，在反应前后必定保持两种守恒关系（均体现出原子个数相等）：（1）原子的质量守恒；（2）原子的物质的量守恒。 投影例 2、把铁、氧化铁、氧化铜的混合物粉末放入 1104 1 盐酸中，充分反应后产生 896 L 2（标准状况），残留固体 128。过滤，滤液中无 2 。将滤液加水稀释到200，测得其中（ ）为 04 1 。试求原混合物的总质量。 分析2解：由元素守恒可得： （）（）12864 1 002 由氯元素守恒可得： 2（ 2）（余）（总）044 即2（ 2）008044，则（ 2）018。 又由氢元素守恒可得： 2（生成 2）2（

22、2）（余）（总）044，解得反应产物中水的物质的量为（生成 2）014。 由氧元素守恒可得： 3（ 2 3）（）（生成 2）， 解得：（ 2 3）004 最后由铁元素守恒可得： （）2（ 2 3）（ 2） 解得：（）01 综上可知，原混合物总质量为： 56 1 01160 1 00480 1 002136 板书 电荷守恒讲在电解质溶液里或在离子化合物中，所含阴、阳离子的电荷数必定相等（电中性原理），即阳离子的物质的量（或物质的量浓度）阳离子的电荷数阴离子的物质的量（或物质的量浓度）阴离子的电荷数。 投影例 3、已知 2 2 22 3 2 ，当向 100的 2溶液中通入标准状况下的 2336，充分反应后测得形成的溶液中 和 的物质的量浓度相等，则原 2溶液的物质的量浓度为多少? 解;由题供信息可知： 2 的还原性强于 的还原性；因此，通入 2后 2 应该全部被氧化成了 3 。据题意知反应后的溶液中只有 3 、 、 ，且（ ）（ ）2（ 2）2336224 1 2015。据电荷守恒原理，必有： 3（ 3 ）（ ）1（ ）1