用守恒法解有關(guān)鎂、鋁和鐵的計(jì)算題.doc

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1、用守恒法解有關(guān)鎂、鋁和鐵的計(jì)算題???有關(guān)金屬的計(jì)算題，解題方法有多種，其中最重要的一種是守恒法，這種方法常常能快速，準(zhǔn)確地解出較難的計(jì)算題！一、得失電子守恒與終態(tài)法結(jié)合例1：將5.1g鎂和鋁投入500ml2mol/L的鹽酸中，生成氫氣0.5g，金屬完全溶解：再加入4mol/L的NaOH溶液，?(1)若要使生成的沉淀最多，則應(yīng)加入NaOH溶液的體積是（）?A.200ml???B.250ml???C.425ml???D.560ml?解析：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，溶液中溶質(zhì)只含NaCl，

2、據(jù)Na+與Cl-守恒有500×2=4×V（NaOH），所以V（NaOH）=250ml。?(2)生成沉淀的質(zhì)量最多是（?）????A.22.1g?????B.?8.5g???C.?10.2g?D.13.6g解析：從始態(tài)（金屬鎂和鋁）到終態(tài)（Mg(OH)2和Al(OH)3）沉淀，固體增加的質(zhì)量為OH-的質(zhì)量，只要計(jì)算出OH-的物質(zhì)的量即可，而OH-的物質(zhì)的量等于反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量，因反應(yīng)中生成氫氣0.5g，所以轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為氫氣物質(zhì)的量的2倍，即0.5mole，答案為D。???例2：向100ml水中投入K和Al共15g，充分反應(yīng)

3、后，剩余金屬為1.8g（1）計(jì)算放出H2多少升（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）解析：剩余金屬1.8g只可能是Al（因鉀要與水反應(yīng)），鉀與水反應(yīng)生成KOH和H2，KOH再與Al反應(yīng)（因金屬Al有剩余，所以生成的KOH完全反應(yīng)），2K+2H2O=2KOH+H2↑①?2KOH+2H2O+2Al=2NaAlO2+3H2↑②?①+②得：2K+2Al+4H2O=2NaAlO2+4H2↑有關(guān)系式??金屬質(zhì)量～～～氫氣體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）??????????????????66g????????????????44.8L??????????????????V(H2)?????

4、?????V(H2)=8.96L（2）過濾出未反應(yīng)的金屬，向?yàn)V液中逐滴加入4mol/L的H2SO4溶液，生成沉淀的最大值是多少，此時(shí)消耗H2SO4溶液的體積是多少？解析：據(jù)Al守恒有關(guān)系式：Al～～～～Al(OH)3可計(jì)算生成沉淀的質(zhì)量。?要使生成的沉淀最多，Al3+全部生成Al(OH)3沉淀，溶液中溶質(zhì)只含K2SO4溶質(zhì)，據(jù)K+與SO42-守恒有關(guān)系式?2K～～～～H2SO4????????????2mol??????????1mol?0.2mol???????4×V（H2SO4）?V（H2SO4）=25ml（3）生成沉淀后，再加入H2S

5、O4溶液，使沉淀剛好完全溶解，此時(shí)消耗H2SO4溶液的體積是多少？解析：沉淀剛好完全溶解時(shí)，溶液中只有K2SO4和Al2(SO4)3。由電荷守恒有：2n(SO42-)=3n(Al3+)+n(K+)，所以有n(H2SO4)=3/2n(Al)+1/2n(K)?答案為100ml。??二、電荷守恒的運(yùn)用例3：將K2SO4和Al2(SO4)3和KAl(SO4)2三種混合溶液加H2SO4酸化。測(cè)得C(SO42-)=0.105mol/L，C(Al3+)=0.055mol，pH=2.0(假設(shè)H2SO4完全電離為H+和SO42-)則C（K+）為：?A.0.0

6、45mol/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，忽略不計(jì)。根據(jù)電荷守恒有：C(K+）+3C(Al3+)+C（H+）=2C(SO42-)?解之：C(K+）=0.035mol/L例4：現(xiàn)有K2SO4和Al2(SO4)3和KAl(SO4)2的混合溶液，其中n(SO42-)=2mol?向混合溶液逐滴加入KOH，使生成的沉淀剛好完全溶解時(shí)，消耗2molKOH溶液，求原溶液中的K+的物質(zhì)的量？解析：生成的沉淀剛好完全溶解時(shí)，

7、消耗2molKOH溶液，由反應(yīng)?????Al3++4OH-=AlO2-+2H2O??n(Al3+)=n(OH-)/4=0.5mol???設(shè)原溶液中的K+的物質(zhì)的量為n(K+原），由電荷守恒，對(duì)原溶液有?????????n(K+原）+3n(Al3+)=2n(SO42-)?①加入2molKOH溶液后，由電荷守恒有：????????n(K+原）+n(K+加入）=n(AlO2-)+2n(SO42-)?②?????由Al元素守恒有：n(Al3+)=n(AlO2-)??③聯(lián)立①②③解得：n(K+原）=2.5mol???例5：某些化學(xué)試劑可用于凈水。水處

8、理中使用一種無機(jī)高分子，化學(xué)式為[Al2(OH)nClm·yHO]x，式中m等于?A.3-n???B.6-n???C.6+n??D.?3+n解析：由電荷守恒有：3n(Al3+)=