金属及其化合物典型例题

#0XV2klmL00\mL2mol/LHS000\mL2mol/LHS0溶24当沉淀达到最大值时，则则c(，Cl)==5*160/100=8mol/L［点击试题］1()跟溶液混合，所得沉淀的质量为2.向10mL0.2mol/L的AlC—溶液中，逐滴加入未知浓度的Ba(OH)溶液，测得滴加15mL和45mL时,所得沉淀同样多，求Ba(OH)2溶液的物质的量浓［投影］例2、将0.1mol的镁、铝混合物溶于

液中，然后再滴加1mol/LNaOH溶液。请回答：⑴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V=160mL时，则金属粉末中n(Mg)=mol,V=mL。⑵若在滴加NaOH溶液过程中，欲使Mg2+、Ak+刚好沉淀完全，则滴入NaOH溶液的体积V(NaOH)mL。⑶若混合物仍为0.1mol，其中Mg粉的物质的量分数为a,用100mL2mol/L的硫酸溶解此混合物后，再加入450mL1mol/L的NaOH溶液，所得沉淀中无Al(OH)。满足此条件的a的取值范围是：。解：(1)＋n)(=H2*0.1*2==0.4mol当=时，中和过量+消耗了-则与金属反应用去H＋0—.04.16==0.24mol设的物质的量为的物质的量为++—++―则镁的物质的量为解得则镁的物质的量为解得，，铝的物质的量为)当沉淀达到最大值时，则)若沉淀中无」n则说明+全部转化为的体积为l贝I」5)当沉淀达到最大值时，则)若沉淀中无」n则说明+全部转化为的体积为l贝I」5MO.4+0.1-a解得，aM0.051〉aM0.05［点击试题］.将溶液(或气体)X逐渐加入到(或液中，产生沉淀的量m与加入X物质的量n的关系如ABCDXHS2NaOHNH3HCliYNaSO23AlCl3MgSO4NaAlO2一组物质是通入到)一定量的Y溶F图，符合图中情况的2•把由NaOH、AlCl3、MgCl?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：混合物中NaOH的质量为:混合物中AlCl3质量为混合物中MgCl2质量为P点表示盐酸的体积是。［板书］、铁的转化关系()铁三角应用［投影］例、把含有B各的稀溶液两份，分别通入一定量的，第一份溶液中有一半的-被氧化成，第二份溶液中有一半的-被氧化成，两份奶入的物质的量之比()、・、・、・、・［点击试题］、在、和的混合液中加入粉，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、+、+、+、+［板书］铁与稀反应规律当稀过量时，N［讲］若铁过量，则在上述反应基础上，继续反应，［板书］当铁粉过量时,［投影小结］根据与的物质的量的变化，可分为以下三种情况：n(Fe)n(HNO)至I/4时，产物为Fe(N°3)33三3/8时，产物为Fe(NO)32n(Fe)若1/4-n(HNO)-3/8时，产物为Fe(NO3)3与Fe(NO>的混合物3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］守恒法在计算中的综合应用I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:()反应物的质量总和=生成物的质量总和()反应物减少的总质量二产物增加的总质量()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、在L硫酸铜和硫酸铁的混合溶液中，加入g铁粉，最后得到Log〃mol-的硫酸亚铁溶液及6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y。根据反应前后铁和铜的质量和相等得：g«mol-Xx+g〃mol—Xy+g三LX.5〃mol-Xg〃mol-+①再lH反应前后硫酸根离子的物质的量守恒得：x+y=LX.g〃mol-

mol,y=•mol*mol,y=•mol*_。［板书］II元素守恒关系［讲］在化学反应过程中，从某种意义上说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)：()原子的质量守恒;()原子的物质的量守恒。［投影］例、把铁、氧化铁、氧化铜的混合物粉末放入mLmol-L-盐酸中，充分反应后产生mH(标准状况)，残留固体.g。过滤，滤液中无Cu+。将滤液加水稀释到mL,测得其中c(H+)为.mol〃L-。试求原混合物的总质量。［分析］凤10.44molHCi「气体:也⑴飞加D滤®：凤10.44molHCi滤播:rFrf：l3滤播:滤HCI(O.4X0.2=0.08nd)•1旧。指喘成的水)解：由Cu元素守恒可得：n(CuO)=n(Cu)=.g/g〃mol_=.2olIlix心阳计Un(FeCl)+n(HCl余)=n(HCl总)=.mol即n(FeCl)+.mol=.mol,则n(FeCl)=.mol。又Hi氢元素守恒可得：n(生成HO)+n(H)+n(HCl余)=n(HCl总)=.mol,解得反应产物中水的物质的量为n(生成HO)=.mol。由氣元素守恒可得：n(FeO)+n(CuO)=n(生成HO),解得；n(F^O)=.mol最后由铁元素守恒可得，|】:I'f)+n(FeO)=n(FeCl)解得：n(Ff}=.mol综上可知，原混合物总质帚为：g〃mol_X.mol+g〃mol_X.mol+g〃mol_X.mol=3g［板书］Hl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)X阳离子的电荷数二阴离子的物质的量(或物质的量浓度)X阴离子的电荷数。［投影］例、已知Fe++Er=Fe++Br-,当向mL的FeEr溶液中通入标准状况下的C1.6,充分反应后测得形成的溶液中C1-和£r-的物质的量浓度相等，则原FeBr溶液的物质的量浓度为多少解由题供信息可知：Fe+的还原性强于Br-的还原性；因此，通入C1后Fe+应该全部被氧化成了Fe+。据题意知反应后的溶液中只有Fe+、C1-、Br-，且n(C1-)=n(Br-)=n(C1)=X.L/.L〃mo1-=X.mol。据电荷守恒原理，必有：n(Fe+)=n(C1—)X+n(Br-)X解得：n(Fe+)=.mo1又由铁元素守恒知n(Fe+)=n(Fe+)=.mo1。故原FeBr溶液的物质的量浓度为：.mo1/.L=mo1〃L-［板书］w电子守恒关系［讲］氧化还原反应的本质是参加反应的原子间的电子转移(包括电子得失和电子对的偏移)。在氧化还原反应过程中，氧化剂得到电子的总物质的量必定等于还原剂失去电子的总物质的量。在解有关氧化还原反应的试题(尤其是涉及多个氧化还原反应的综合题)时，运用电子守恒法可起到事半功倍的效果。［投影］例、将4铁粉溶于L稀硝酸中恰好完全反应，放出NO气体后称量所得溶液，发现比原溶液质量增加人：叽总沉屐⑴吧衣叫浜良岩L)a.mol-L-b.mol-L-cmol-L-dmol-L-解:按常规解本题需先判断出反应中同时生成了、价的铁，然后再根据方程式求解。若运用守恒原理则可避开繁琐的讨论和方程式的书写。假设铁单质在反应中被氧化成价，由题意有：F亡一ne-fFe(NO)fnHNOn(反应中作酸用的)TOC\o"1-5"\h\znn{/)mo1.nmo1.nmo1由题意知，产生气体N0的质:帛为g—g=g，物质的量为g/g-mo1-=.mo1。则有HNO(反应起氧化剂作用的)+e—-NO.mo1.mo1据电子的守恒原理可得•5=•；又由氮元素守恒原理可推知，反应中共消耗硝酸的物质的量为：.5mo1+.mo1=.mo1故选。［点击试题］、在m的FeBr溶液中，通入.L的标准状况下的氯气，充分反应后，溶液中有/的Br-被氧化成溴单质。求原FeBr溶液的物质的量浓度。解：设FeBr溶液的物质的量浓度为xmo1-L-,根据氧化还原反应中氧化剂和还原剂得失电子数相等的原则知，C1所得电子的物质的量应等于Fe+和Br-所失电子的物质的量之和。则有:.L/.L-mo1-X=.xX+（.x/）XX解得x=.。因此原FeBr溶液的物质的量浓度为•mo1〃L—。［板书］V体积守恒关系［投影］例、将•g铁粉与6g硫粉在隔绝空气的条件下加热充分反应后冷却至室温，再在其固体中加入足量的稀硫酸反应至固体不再溶解，所制得的气体在°C、ix5Pa下的体积约为（）。A.2LB.22LD.4L解：加热时发生的化学反应为：Fe+S=FeS与足量稀硫酸发生的化学反应可能有：Fe+HSO=FeSO+HTFeS+HSO=FeSO+HSt从上述反应方程式分析可发现如下变化关系：Fe-FeSOtH;Fe-FeS-HS。即molFe经充分反应后，最终能生成mol气体（可能是HS,也可能是H和HS的混合气），而与硫粉的质量多少无关。因题中Fe粉的物质的量为•mol,所以，生成气体也恒为•mol,标准状况下的体积为.L。应选。［点击试题］、已知有关物质及离子的氧化性顺序为：浓硫酸>Fe+>H+。现将g铁粉（过量）与.mL浓硫酸在加热条件下充分反应，共收集到.L（标准状况）气体，其质量为.g。试计算：）浓硫酸的物质的量浓度；（）反应后剩余铁粉的质量。解：设参加反应的铁粉的物质的量为x,由题意知，混合气体的成分应为SO、H的混合气，物质的量总和为•L/.L〃mo1—=.mol,则混合气体的平均摩尔质量为：.g—.mo1=.g-mol—6439.2-2-37.2\/39+2/\264-39.2=24.8所以，混合气体中的so、H体积比（即物质的量之比）为：•：•=：,即生成的SO、H的物质的量分别为.mo1和.mo1。□□Fe—e—一-Fe+□□HSO+e———-SODOH++e———H□□根据电子守恒原理可得：x=.mo1D+.mo1U=.mo1El解得：x=.mo1实际参加反应的铁粉质量为•mo1Dg•mo1—=g,由质量守恒原理