金属及其化合物的计算和图像题

1、金属及其化合物的计算和图像题 第一课时一、金属与酸反应生成气体的计算：1、活泼金属与非氧化性酸反应：设金属为r,，其反应后的化合价为+n价，则其与强酸反应的化学方程式是（如稀h2so4）： 离子方程式是：2r + 2nh+ = 2rn+ + nh2，从上面两个方程式可以看出金属、h2（转换为h）与转移电子e-三者之间的量的关系：n(h)=n(转移e-)=n(h+)=金属的化合价总数则：n(h2)n(h)/2=n(金属)化合价数/2(若金属全反应)=n(h+)/2（若金属有余，酸完全反应）或：m(h2)m(金属)化合价数/m(金属)（酸过量，金属完全反应）2、活泼金属混合物与非氧化性酸的反应计算

2、：质荷比与平均质荷比不同的金属在与酸反应时，转移的电子数不同（则在产物中表现的化合价不同），因此相同物质的量的金属完全反应产生的h2不同，而又由于金属的摩尔质量也不同，故相同质量的金属完全反应时，生成的h2也不同。但同一金属如r每失去1mole-所对应的质量是相同的即：m(r)/化合价数是一定值（化合价数始终等于转移电子的数目），把m(r)与化合价数的比值或m(r)与转移电子数的比值称之为质荷比，它等于金属的质量与转移电子的物质的量之比，即m(r)/化合价数=m(r)/n(转移e-)。如果是混合物，则混合物的总质量与转移e-的比值称之为平均质荷比。如：12g镁与足量的酸反应时，有下列关系：镁的

3、质荷比m(mg)/化合价数 m(mg)/n(转移e-) 24/ 2 12g/(0.5mol2)12质荷比的应用： 一定质量的金属完全与酸反应的计算 质荷比反映出不同金属与生成1molh（即转移e-）的关系如：金属（摩尔质量）na（23）mg（24）al（27）fe（56）zn（65）ca（40）1mol金属转移e-的物质的量123222金属元素化合价+1+2+3+2+2+2金属的质荷比231292832.520生成1molh时金属的质量23g12g9g28g32.5g20g例1、 na、mg、al分别与足量的盐酸反应，相同条件下产生等体积的h2，则na、mg、al的物质的量之比为 。 等质量的

4、na、mg、al分别跟足量的盐酸反应，产生h2的质量比为 。 na、mg、al分别与足量的硫酸反应，产生等质量的h2，则na、mg、al的质量之比为 。 金属混合物与酸完全反应的计算： 用以解决金属混合物与酸反应的计算题：例2、有一金属混合物7.5g，加入足量的稀硫酸中，放出气体在标准状况下体积为5.6l。则此金属混合物可能是（ ） azn和fe bmg和al cmg和cu dzn和al故选c、d。练习：1、有一金属混合物10g，与足量的氯气反应后，固体质量增重17.75g，则金属混合物的组成可能是（ ） azn和cu bfe和al cmg和fe dzn和al2、由钠、镁、铝、锌四种金属单质中

5、的两种组成的合金共12g，跟足量的盐酸反应产生5.6l氢气（标准状况），那么此合金中一定含有的金属是a.na b.mg c.al d.zn3、由两种金属组成的混合物4.8g，跟氯气完全反应时，消耗氯气2.24 l（标准状况），则混合物的组成可能是（ ） a.镁和铁 b.钠和铁 c.钠和铝 d.铁和铜3、al与酸或碱的反应的计算 al与强酸、强碱反应的离子方程式是：2al + 6h+ = 2al + 3h2 2al + 2oh- + 2ho=2alo + 3h2，对比这两个离子方程式，可知等物质的量的al完全反应所消耗的h+、oh-的物质的量不相等，其中消耗酸的物质的量3倍于oh-，但产生h2的

6、物质的量相等。 例3、铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，当两个反应放出的气体在相同状况下体积相同时，反应中消耗的hcl和naoh物质的量之比为（ ） a1:1 b2:1 c3:1 d1:3练习：1、取18.4g铝锌合金溶于足量硫酸中，完全反应后收集到（标准状况）氢气11.2l，则由铝和锌分别产生的氢气的体积比为（ ）a.13 b.2:3 c.32 d.3:12、取一定量的mg、al合金用足量盐酸溶解后，再加入过量的naoh溶液，然后滤出沉淀物，加强热最后得到白色粉末，干燥后称量，这些粉末与原合金的质量相等，则合金中mg的质量分数为（ ）a.40% b.20% c.60% d.65.4%4

7、、极活泼金属（k、ca、na等）与酸溶液反应的计算 一定量的k、ca、na等与酸溶液反应时，若酸不足，剩余的金属还可以与水继续反应产生h2。故不管酸的量有多少，只要按照金属的量来计算即可。例4、将na、mg、al各0.3mol分别放入100ml 1moll-1的盐酸中，同温同压下产生气体的体积比为a.123 b.632 c.311 d.111 练习：1、将0.51 g的mgal合金置于50 ml 1 mol /l的盐酸中，合金恰好全部溶解，向所得的溶液中投入一定量的金属钠，刚好沉淀量达到最大值，则所投入的钠的质量为a.1.15 g b. 0.92 g c.0.69 g d.0.23 g2、在托

8、盘天平上有放足量水和盐酸的a、b两烧杯，且质量相等，调至平衡，然后在a、b中同时分别投入等物质的量的na和mg，对于天平的正确描述是 a.先偏向b后不偏 b.先偏向a后不偏 c.偏向a d.偏向b3、用铝箔包好的2.3 g钠块投入足量水中，则产生氢气的质量是a.0.1 g b. 0.1 g c 0.1 g d 无法确定5、金属与氧化性酸反应的计算 金属与浓硝酸（或稀硝酸）、浓硫酸的反应金属与浓硝酸（或稀硝酸）、浓硫酸反应无h2生成，反应方程式如下：6hno3+fefe(no3)3+3no2+3h2o、2h2so4(浓)+cucuso4+so2+2h2o6h2so4(浓)+2fefe2(so4)

9、3+3so2+6h2o 活泼金属与浓硫酸反应的计算过量的活泼金属zn、fe等在与浓硫酸反应时，先发生下式反应生成so2：2h2so4(浓)+fefeso4+so2+2h2o，而随着反应的进行，浓硫酸逐渐变成稀硫酸，则fe或zn与之反应时生成h2：h2so4 + fe feso4 + h2故整个过程产生的气体有so2和h2。6、na2o2的有关计算 na2o2能与co2、h2o反应，其化学方程式为：2 na2o2 + 2co2 2na2co3 + o22na2o2 + 2h2o = 4naoh + o2。注意一下几点： na2o2与co2、h2o反应时差量的计算 na2o2与co2反应时差量的计

10、算 na2o2与h2o反应时差量的计算 注意：应用时同种物质单位必须一致，不同的物质单位可以不同。 na2o2“吸收”co和h2的有关计算 将co或h2通入足量的na2o2固体，当有o2（或co2 或h2o 蒸汽）存在、在电火花点火的条件下，co或h2可视为被na2o2完全吸收，其反应的原理是： 2co +2 2co2 2 na2o2 + 2co2 2na2co3 + o2+整理得：na2o2 + co na2co3同样有： 2h2 + o2 2h2o 2na2o2 + 2h2o = 4naoh + o2+整理得：na2o2 + h2 2naoh 即：有mgco或h2或组成满足通式：n(co)

11、m(h2)的物质，与o2反应后的产物（co2、h2o）通入足量的na2o2充分反应后，使na2o2增重的质量为mg，即co或h2或组成满足通式：(co)n(h2)m的物质的质量，固体差量即为co（或h2）的量。例5、10g某物质燃烧后的产物通过足量的na2o2，na2o2的质量增加了10g，则原物质不可能是（ ） ah2 bco cc2h5oh dch3cooh 少量na2o2与co2和h2o混合气体的计算 少量na2o2与co2和h2o蒸汽反应时，应先考虑na2o2与co2反应，若na2o2有余再考虑与h2o 反应7、na2co3、nahco3的有关计算和图像： 1）na2co3、nahco

12、3与盐酸反应的有关把盐酸逐滴加入到na2co3溶液的化学方程式：co32-+h+hcohco3-+h+h2o+co2生成co2与加量的关系：把na2co3溶液逐滴加入盐酸溶液化学方程式：co32-+2h+h2o+co2有关naoh、na2co3、nahco3图像题的分析与计算 naoh、na2co3、nahco3构成的 混合物或单一na2co3与盐酸的反应产生气体的有关图像题目应抓住一下特点：（co2） oaabn(na2co3)voac(盐酸)n(nahco3)(vabvoa)c(盐酸)bao训练1. 将5 g mg、al、fe三种金属组成的混合物与足量稀h2so4反应，反应完全时共放出h2

13、2.8 l（标况），则三种金属物质的量之和为 a.等于0.15 mol b.可能小于0.125 moi，也可能大于0.125 moi。c.小于0.125 moi d.无法确定2. 取对水蒸气的相对密度为0.4的co和h2组成的混合气体若干克，通入到盛足量的na2o2固体粉末的容器中，并同时加入少量的o2，电火花引燃，充分反应后，称重发现固体粉末的质量增加了2.1g，则原混合气体的质量比为a.1：4 b.2：3 c.6：5 d.7：23. 等物质的量的n2、o2、co2混合气体通过na2o2后，体积变为原体积的8/9（同温同压），这时混合气体中n2、o2、co2物质的量之比为a3：4：1 b3：

14、3：2 c6：7：3 d6：9：04. 在标准状况下，将co2和co的混合气体（密度为10/7g/l），充满一盛有足量na2o2的密闭容器中（容积为22.4l），用不间断的电火花引发至充分反应，反应完全后关于容器里的存在物质，下列说法正确的是a.有0.125molo2 b.有0. 5molco c.有2molna2co3 d.有0.25mol na2co35. 将金属镁、铝、铁的单质分别投入到质量相等、浓度相同的稀硫酸中，待反应结束后，各溶液的质量仍相等，则投入的镁、铝、铁的质量比为.: : . : : . : : . : : 6. 150时，16克二氧化碳和水蒸气的混合气体与足量的过氧化钠充

15、分反应后，固体质量增加了8克，则原混合气体的平均摩尔质量为a.16克 b.32克 c.18克 d.28克7. 把nahco3和na2o2的混合物放在密闭容器中加热，关于混合物加热前后与足量盐酸反应消耗盐酸的量，下列判断的是a.加热前后一样多 b.加热前消耗的多c.加热后消耗的多 d.当na2o2适量时才会一样多8. 将铝条投到一溶液中产生氢气，则此溶液中一定能够大量共存的离子组是a.、 b.、c.、 d.、9. 对于na2o2与h2o的反应，下列有关叙述正确的是a.na2o2是氧化剂，h2o是还原剂 b.na2o2既被氧化，又被还原c.反应过程中转移电子数为4e- d.该反应不是氧化还原反应1

16、0. 某物质的分子组成为cxhyoz，取该物质mg在足量中的o2中充分燃烧后，将产物全部通入过量的na2o2中，若na2o2固体的质量也增加mg，则该物质分子组成中的必须满足 a.x=y=z b.x=y c.y=z d.x=z11. 向稀硫酸中加入铜粉不发生反应，若再加入下列某种盐，则铜粉可以逐渐溶解。符合此条件的盐是a.nano3b.kcl c.znso4d.feso412. 某种混合气体可能含有n2、hcl和co，把混合气体依次通过足量的nahco3溶液和灼热的cuo，气体体积都没有变化。经干燥后再通过足量的na2o2固体，气体体积减少。最后通过灼热的铜网，经充分反应后气体体积又减少，但还

17、有剩余气体。以下对混合气体的判断正确的是 a.一定没有n2，hcl和co至少有一种 b.一定没有n2，hcl和co都有 c.一定有n2，hcl和co至少有一种 d.一定有n2和hcl，肯定没有co13. 把4.48lco2（标准状况）通过一定量的固体过氧化钠后收集到3.36l气体，则这3.36l气体的质量是a.3.8g b.5.6g c.4.8g d.6.0g14、将100 ml 3 moll1的naoh溶液与100 ml 1 moll1alcl3溶液按下列两种方法混合：将naoh溶液分多次加到alcl3溶液中(边加边搅拌)；将alcl3溶液分多次加到naoh溶液中(边加边搅拌)。上述两种实验

18、所得结论正确的是( )a现象相同，沉淀量相等 b现象不相同，沉淀量相等c现象相同，沉淀量不等 d现象不相同，沉淀量不等15、在硫酸铁溶液中加入a g铜，完全溶解后，再加入b g铁，充分反应后得到c g残余固体，且ac，则下列说法正确的是( )a残余的固体全部是铜 b残余固体可能为铁和铜的混合物c残余固体是铁，溶液中一定不含cu2 d最后得到的溶液可能含fe316、1.92 g cu投入到一定量的浓hno3中，cu完全溶解，生成气体颜色越来越浅，共收集到标准状况下672 ml 气体，将盛有此气体的容器倒扣在水槽中，通入标准状况下一定体积的o2，恰好使气体完全溶于水，则通入o2的体积为( )a50

19、4 ml b336 ml c224 ml d168 ml 17、某溶液中有nh4+、mg2+、fe2+和al3+四种离子，若向其中加入过量的naoh溶液，微热并搅拌，再加入过量盐酸，溶液中大量减少的金属阳离子是 （ ）anh4+bmg2+cfe2+dal3+18、若在200 ml 0.5 mol l1的al2(so4)3溶液中加入2 mol l1的naoh溶液，可得到7.8 g al(oh)3沉淀，则naoh溶液的体积为_ml。19、由单质a与化合物b两种粉末组成的混合物, 在一定条件下可按下图所示发生转化: 请回答：(1)a的化学式; b的化学式(2)反应的化学方程式(3)反应的离子方程式(

20、4)反应的离子方程式(5)反应的离子方程式20、某溶液中可能含有fe2、mg2、cu2、nh4、al3中的一种或几种。当加入一种淡黄色固体并加热溶液时，有刺激性气体放出和白色沉淀生成，加入淡黄色固体的物质的量（横坐标）与析出沉淀和产生气体的物质的量（纵坐标）的关系，如右图所示。请填写下列空白：在该溶液中含有的离子是，它们的物质的量浓度之比为。所加的淡黄色固体是（化学式）。3）图中a、b的值分别为：a= ，b= 。金属及其化合物的计算和图像题 第二课时二、co2 、so2 、h2s 气体通入naoh溶液中的有关计算例：向300 ml koh溶液中缓慢通入一定量的co2气体，充分反应后，在减压低温

21、下蒸发溶液，得到白色固体。请回答下列问题：（1）由于co2通入量不同，所得到的白色固体的组成也不同，试推断有几种可能的组成，并分别列出。（2）若通入co2气体为2.24 l（标准状况下），得到11.9 g的白色团体。请通过计算确定此白色固体是由哪些物质组成的，其质量各为多少？所用的koh溶液的物质的量浓度为多少？三、“镁 铝”图像题解析（一）四个基本图象1、向alcl3溶液中逐滴滴加naoh溶液直至过量现象：先产生沉淀，后沉淀消失。 离子方程式： al3+ + 3oh= al(oh)3al(oh)3 + oh = alo2+2h2o2、向naoh溶液中逐滴滴加alcl3溶液直至过量现象： 离子

22、方程式： 3、向naalo2溶液中逐滴滴加hcl溶液直至过量现象： 离子方程式： 4、向hcl溶液中逐滴滴加naalo2 溶液直至过量现象： 离子方程式： （二）基本图象的拓展1、若alcl3溶液中混有mgcl2，向此溶液中逐滴滴加naoh溶液直至过量，发生了什么反应？图象是怎样的？现象： 离子方程式 2、若alcl3溶液中除混有外mgcl2，还混有盐酸，向此溶液中逐滴滴加naoh溶液直至过量，发生的反应有何不同，图象有什么样的变化？现象： 离子方程式： 3、若alcl3溶液中除混有mgcl2和盐酸外，还混有nh4cl，向此溶液中逐滴滴加naoh溶液直至过量，发生的反应又有何不同，图象又有什么

23、样的变化？现象： 离子方程式 练习 若含有1molmg2+和1molal3+的混合溶液，现按下图横坐标依次加入naoh溶液、盐酸、通入co2气体，纵坐标为混合沉淀的物质的量。请画出沉淀的物质的量随反应的变化曲线，并写出各步反应的离子方程式。【巩固练习】1、向naoh和naalo2的混合液中不断滴加盐酸，下列图象中, 能正确表示上述反应的是(横坐标表示加入hcl溶液的体积, 纵坐标表示反应生成沉淀的质量) （ ）2、将物质的量相等的硫酸铝和硫酸铵溶于水形成vml混合溶液，向混合溶液中逐滴加入某氢氧化钠的溶液(其物质的量浓度为混合溶液中两溶质的物质的量浓度之和)，直至过量。下列表示氢氧化钠溶液加入

24、的体积(x)与溶液中沉淀物的量(y)的关系示意图中正确的是3、 在一定的硫酸酸化的硫酸铝溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液, 用所加入氢氧化钡的溶液的体积(毫升)为横坐标, 以生成沉淀的量(克)为纵坐标, 下列图中正确的是（ ） 4、 向1.0mol/l的甲溶液中逐滴加入1.0mol/l的乙溶液，产生al(oh)3沉淀的质量（用y轴表示）与所加入乙溶液的体积（用x轴表示）的关系如下图所示符合图中关系的是下列各组溶液中的 abcd甲alcl3naohnaalo2hcl乙naohalcl3hclnaalo25、向含有amol alcl3的溶液中加入含bmolkoh的溶液，生成沉淀的物质的量可能是（1）a

25、mol （2）b mol （3）(a/3)mol（4）(b/3)mol（5）0 mol （6）(4a-b)mola. （1）（2）（4）（5）（6） b. （1）（3）（4）（5）（6）c. （1）（2）（3）（5）（6） d. （1）（3）（5）6. 将一定质量的mg、al合金投入100ml一定物质的量浓度的hcl中，合金全部溶解，向所得溶液中滴加5 mol/l的naoh溶液至过量，生成的沉淀质量与加入的naoh溶液的体积关系如右图所示。求：（1）原合金中mg、al质量各多少克。（2）hcl物质的量浓度。7、将100ml0.6mol/l氯化铝溶液跟0.4mol/l苛性钠溶液混合后，得到3.9

26、gal(oh)3沉淀，此时消耗苛性钠溶液的体积是（ ）a. 250mlb. 375mlc. 475mld. 500ml8. 现有200 mlmgcl2和alcl3的混合溶液，其中c(mg2+)=0.2mol/l，c(cl-)=1.3mol/l，要使mg2+转化为mg(oh)2，并使mg2+与al3+分离开，至少需要4 mol/l的naoh溶液的体积为a. 140ml b. 120ml c. 100ml d. 80ml9. 向明矾溶液里滴加ba(oh)2溶液，当so42恰好完全沉淀时，铝元素的存在形式是（）a. 一部分为al(oh)3沉淀，一部分以al3+形式存在于溶液中b. 一部分为al(oh

27、)3沉淀，一部分以alo2形式存在溶液中c. 全部为al(oh)3沉淀d. 几乎全部以alo2形式存在于溶液中10、向kal(so4)2的溶液中，逐滴滴加ba(oh)2溶液直至过量，写出各步反应的离子方程式，并完成图象。11.现有甲、乙两瓶无色溶液，已知它们可能是alcl3溶液和naoh溶液。现做如下实验：取440ml甲溶液与120ml乙溶液反应，产生1.56g沉淀。取120ml甲溶液与440ml乙溶液反应，产生1.56g沉淀。取120ml甲溶液与400ml乙溶液反应，产生3.12g沉淀。通过必要的计算和推理判定：（1）甲溶液为_溶液，其物质的量浓度是_mol/l。（2）乙溶液为_溶液，其物质

28、的量浓度是_mol/l。四、用守恒法解有关镁、铝和铁的计算题（一）得失电子守恒与终态法结合【例1】将5.1 g镁和铝投入500 ml 2 mol/l的盐酸中，生成氢气0.5 g，金属完全溶解：再加入4 mol/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. 200 ml b. 250 ml c. 425 ml d. 560 ml (2) 生成沉淀的质量最多是（ ） a. 22.1 g b. 8.5 g c.10.2 g d. 13.6 g（二）电荷守恒的运用【例2】将k2so4和al2(so4)3和kal(so4)2三种混合溶液加h2so4酸化。测得c(

29、so42- )=0.105 mol/l，c(al3+)=0.055 mol，ph=2.0(假设h2so4完全电离为h+和so42- )，则c（k+）为： a. 0.045 mol/l b. 0.035 mol/l c. 0.055 mol/l d. 0.040 mol/l【例3】在al al2(so4)3和(nh4)2so4的混合溶液中加入bmol的bacl2，恰好使溶液中的so42完全沉淀；如加入足量强碱并加热可得到cmolnh3，则原溶液中的al3的浓度(mol/l)为( ) a b c d【例4】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)n cl myh2ox，式中m等于 a. 3-n b. 6-n c. 6+n d.3+n练习：1、现有和组成的混合气体，欲用溶液，使该混合气体全部转化成盐进入溶液，使混合气体全部转化成盐进入溶液，需用溶液的体积是（ ）a. b. c. d. 2、一定量的fe和fe2o3的混合物投入250 ml 2 mol/l的硝酸溶液，反应完全后，生