典型金属计算类型

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1、例1 :在标准状况下氢气和一氧化碳的混合气体7L,质量为2.25g求氢气和一氧化碳的质量分数和体积分数。解法1 :设质量解法2 :设物质的量解法3:设体积解法4:设体积分数解法5 :平均摩尔质量法例1、将2.3克Na投入到100克足量水中，求所得溶液中溶质的质量分数。 解法一：(常规法)(1) 溶质的质量2Na + 2H 20 = 2NaOH + H 2匸46368022.3g?=1.8g?=4g?=0.1g(2) 溶液的质量=溶质的质量+溶剂的质量m(溶液)=4 +( 100- 1.8)= 102.2g(3) 溶质的质量分数= m(溶质)X 100%m(溶液)3 (NaOH) =4 X 10

2、0%= 3.9%102.2解法二：(系统分析法)m(溶液)=2.3 + 100 0.1= 102.2g43 (NaOH) = X 100%= 3.9%102.2例2、将2.3克金属钠放入多少克水中，反应完成后，溶液中Na +与H2O分子的个数之比为1 ：50解析：明确水有双重作用，一部分用于跟钠反应；另一部分用于跟Na*满足配比J Na + H2O关系式为 Na s (50+1)H2O+Na s 50H2O2351 X 182.3gm(H2O)m(H2O)= 2如518= 91.8g23例3、一块表面已部分氧化的钠质量为0.77克，放入10克水中后，得到氢气 0.02克，求：(1)金属钠表面有

3、氧化钠的质量是多少？(2)该金属钠在被氧化之前质量应为多少？(3 )所得溶液的质量分数是多少?解析： 2Na + 2出0 = 2NaOH + H 2 t462m(Na)0.02gm(Na)=0.46gm(Na20)=0.77-0.46=0.31g 4Na + 02 = 2Na2O92124m(Na)0.31gm(Na)=0.23gm(Na 原有)=0.23+ 0.46 = 0.69gNa20 + H2O = 2Na0H468062 800.46g?=0.8g0.31g?=0.4g(3) 2Na + 2H 20 = 2Na0H + H 217.8gm(NaOH) = 100X 10 % +m(

4、02) = 32 = 1.6g160 7.8 = 10+ 8= 18g1563 (Na0H)=X 10011.2%0.77 10 0.02例4、将一小块金属钠投入到100g0.5 %的MgCl2溶液中，反应后生成 1.16g白色沉淀，求参加反应的钠的质量。解析：MgCl2 + 2NaOH = Mg(OH) 2 J +2NaCI80581.16gm(NaOH) 80 1.16 = 1.6g582Na + 2H2O = 2NaOH + H 2T468046X1.6 ccc1.6gm(Na) 0.92g80例5、将7.8克Na202投入到100克10 %的Na0H溶液中，试求:(1) 生成氧气的质量

5、(2) 所得溶液的质量分数解析：(1) 2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O 2匸156160323(Na0H ) = 7.8 1001.6 X 100%= 17%例6、将某Na2CO3和NaHCO 3的混合物2.74克，加热至质量不再变化时，剩余物质的质量为2.12克，求原混合物中 Na2CO3的质量分数?设NaHC03质量为x克，贝V Na2CO3质量为2.74 x克2NaHCO3 = Na2CO3 + H2O + CO2T168106(2.74 x)106x768剩余物质为Na2CO3= 2.12168x 1.68m(Na 2CO3) = 2.74 1.68 = 1.06g

6、(Na2CO3戸 274x 100%38.7 %解法二：设原 Na2CO3质量为x克，则NaHCO3的质量为2.74 x克2NaHCO 3 = Na2CO3 + H2O + CO 2 f168 1062.74-x2.12-x168 1062.74-x 一 2.12 -xx= 1.06g (Na2CO3)= O x 100%38.7%2.74解法三：差量法一一从方程式中进行分析此法最实用2NaHCO3 = Na2CO3 + H2O + CO2? m (CO2、H2O)168 106 62?2.74 2.12m(NaHCO 3) = 1.68m(Na2CO3)= 2.74 1.68 = 1.06g

7、 (Na2CO3)= 1.06 x 10O%q 38.7%2.74（练习）将某Na 2CO 3和NaHCO 3的混合物a克，加热至质量不再变化时，剩余物质的质量为b克,求原混合物中NaHCO 3的质量分数?解析:2NaHCO3 = W2CO3 + H2O + COzf168 106 m ( CO2、H2O)62a-bm(NaHCO 3)=168 (a-b)克62 (NaHCO 3)=168 (T x 100% =62 a8400 (a-b)%31a若求的是Na 2CO 3的质量分数呢?（练习）1体积C02与02的混合气体通过足量的Na2O2后，剩余气体的体积为原来的3/4，求原混合气体中C0

8、2的体积分数。（学会用差量法解题）解析：本题中没有给出 C02的体积，而是给出混合气体总体积的变化。所以，若用常规法解题较麻烦。C02和Na2O2的反应是一个体积减小的反应，用体积差较简单。设原混合气体中C02所占体积为x可由反应前后的体积差求解2Na202 + 2C02 = 2Na2C03 + 02 V2 1 2 1x1 3/4x = 2 X 1/4= 0.5二氧化碳的体积分数为 0.5/1 X 100 %= 50%例7、欲将100克质量分数为9.32 %的Na0H溶液溶质的质量分数增大到20 %，需往溶液中加入氧化钠的质量为多少？若加钠呢?解析：(1) Na20 + H 20 = 2Na0

9、H62 8080x x62(2) 2Na + 2H 20 = 2Na0H + H 2 f46802m(Na)80m(Na) 2m(Na)4646100 9.32% +80x竺 100%= 20%100+ x100 9.32%+ 80m(Na)46 X 100 %= 20% i2m(Na)100 m(Na)-46x= 9.8g150 C时将混合气体通过足量的Na202后,m(Na) = 6.9g例8、C0与H2的混合气体3克和足量的氧气燃烧后，在Na 202增重的质量为多少?点燃2C0 + 02 = = = 2C02点燃2H2 + 02 = 2H202C02 + 2Na202 = 2Na2C03

10、 + 022H20 + 2Na202 = 4Na0H + 0 2?+C0 + Na 202 = Na2C03+H2 + Na202 = 2Na0H由知，Na202增重的质量，就是 C0和H2的质量解析：涉及的化学反应如下:可知“ C0”全部被Na202吸收 同样，“出”全部被Na202吸收例9、将一块重23克的钠钾合金投入足量的水中时，产生氢气的质量为多少？（求范围）解析：设钠的质量为 x克，则钾的质量为 23 x克2Na + 2H20 = 2Na0H + H 2?2K + 2H 20 = 2K0H + H 2?46x2x237823-x223_x39x m(H2)= +2323 _x39xx

11、 , 23z 1123十一=()x +23393923 3939(0x23)这是一个增函数，当 x越大，则m(H2)越大当 x = 23 时，m(H2)max = 1当 x = 0 时，m(H2)min = 23/39/ 0x23 23/39 m(H2)1方法二：极端假设法若23克合金全为 Na,贝U m(H2)= 1克若23克合金全为 K，贝U m(H2)= 23/39克是钠、钾合金,23/39 m(H 2)1例10、在由NaOH、Na2O2组成的化合物中钠元素的质量分数为58 %，则混合物中氢元素的质量分数为A. 62%B. 2%C. 30%D.无法确定解析：3 (Na)=58%无论是 N

12、aOH 还是 Na2O2,其中 Na ： O = 23 : 163 (O) =58% 1623 3 (H) = 2 %例11、有一份由Na和Na2O2组成的混合物，将其投入足量的水中，并吸收全部生成的气体，将气体引火爆炸后再无气体剩余，则原混合物中Na和Na2O2的质量之比为多少?2Na + 2H2O = 2NaOH + H 2 t解析：2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O 2 t点燃2H2 + O2 = 2H2O找关系式：2H2S 4NaO2S 2Na2O2 4Na s 2Na2O2 m(Na) = 4X23 = 23 m(Na2O2) 2 78 39例12、在托盘天平的两个盘

13、中，各放一个相同质量的烧杯，分别加入含100克HCI的盐酸溶液，向左盘烧杯中放入24克Mg，右盘烧杯中放入 23克Na，待充分反应后，发现天平的状态( C )A.左盘低，右盘高B.左盘高，右盘低C.左右盘平行，天平指针指向零点D.无法知道例13、将70克 W2O2和Na 2O的混合物跟98克水充分反应后所得 NaOH溶液的质量分数为 50 %, 计算原混合物中 Na2O和Na2O2各自的质量。解析：设Na20质量为x, Na2O2质量为Na20 + H2O = 2NaOH62 80x80x/62x + y = 70*80x *160y_62_156 X 100%= 50%70 98 也156y

14、2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2 f15616032y160y/15632y/156x = 31r二 1 y = 39例14、今向100克8 %的NaOH溶液中通入CO2,生成的盐的质量为13.7克时，通入了多少克 CO2?解析：首先要分析产物 13.7克是Na2CO3,还是NaHCO3,还是两者的混合物。分析的方法是以Na+守恒为依据，利用极值法去讨论产物的成分。(1)确定产物的成分：若生成的盐为 Na2CO3,则：2NaOH + CO 2 = NazCOs + H2O80106100X 8%?m(Na2CO3)= 10.6 克若生成的盐为 NaHCO3，则:NaOH +

15、 CO 2 = NaHCO 34084100X 8%?m(NaHCO 3) = 16.8 克现得到的盐是13.7克，介于10.6克和16.8克之间产物是Na2CO3和NaHCO?的混合物(2)解法一：设共通入(x+y) mol的CO2，其中生成x mol的Na2CO3，生成y mol的NaHCO3，则:2NaOH + CO 2 = W2CO3 + H2ONaOH + CO 2 = NaHCO 3y y2x + y =100 8%40y 106x + 84y = 13.7x = 0.05y = 0.1共通入 CO2 为 n(CO2)= 0.05+ 0.1 = 0.15 ( mol) m(CO2)

16、= 0.15mol X 44g/mol = 6.6 (g 解法二：2NaOH + CO 2 = Na2CO3 + H2O8044106x106x/80x + y = 100 X 8%1 鯉 +妙=137 二8040NaOH + CO 2 = NaHCO 340448484y/40=6.6 g44x . 44y _44 (4+2 4)804080例15、在一定温度下，向足量的饱和Na2CO3溶液中加入1.06克无水Na2CO3,搅拌后静置，最终所得晶体的质量(D )A.等于1.06克B.大于1.06克而小于2.86克C.等于2.86克D.大于2.86克解析：加入的1.06克无水Na2CO3不但不

17、溶解，而且它析出是还要结合水生成Na2CO3 TOH2O，使原溶液中的一部分溶质也形成结晶(Na2CO3 10H2O)例16、将18.4克NaOH和NaHCO 3的固体混合物在密闭器中加入到250 C,经充分反应后排出气体，冷却，称得固体重量为 16.6克，求原混合物中的 NaOH质量分数。解析：混合物加热时的化学方程式为：2NaHCO 3 = Na2CO3 + H2O + CO 22NaOH + CO 2 = NazCOs + H2O总方程式为：NaHCO 3 + NaOH 聖：W2CO3 + H2OT计算的第一步是判断混合物在加热反应时是否恰好完全反应，还是哪种物质过量，判断方法有三种。方

18、法一：假设18.4克混合物恰好按84： 40比例混合，则加热后剩余固体为Na2CO3，设为x克，则12418 4106 x有： =x = 15.7 (g) (18.4-16.6)g，因 NaOH 受热不分解，所以 NaOH 过量方法三：由方程式可知，当40gNaOH与84gNaHCO3混合加热时，质量减少18g，而实际减少18.4124 x18 1.816.6 = 1.8g,则设需按40： 48比例混合的混合物 x克，有竺 x , x=12.4(g)即形成1.8克差量只需12.4克混合物，所以多余 18.4 12.4 = 6克，这6克不是受热易分解的 NaHCO 3,而是受热不分解的 NaOH

19、，说 明NaOH过量。第二步，NaOH过量，说明质量减少是产生的水汽所致，故可利用方程式求解，设NaHCO3质量为y克，则有：NaHCO3 + NaOH 250= W2CO3 + H2OT1818.4 16.6 = 1.884y18.4 16.6 = 1.8y= 8.4 (g), m(NaOH) = 18.4 8.4= 10 (g)10w (NaOH) = X 100%= 54.3%184典型计算题、合金组成的求解0.1gH2,此中混合物不可能是Na 和 Cu100g水。向左盘中加入 4.6g钠，为了保例1将3g下列各组内两种金属的混合物投入水中，若收集到A Li 和 Na B K 和 Li

20、C K 和 Na D二、钠、钾在天平计算中的特殊情况钠钾均不过量例2 :在天平两边各放一质量相等的烧杯，分别放入足量的 持天平平衡，应在右盘中加入金属甲的质量约为A 6.33g B 5.12g C 4.52g D 3.90g三、碱金属单质及其化合物与水反应的计算例3:将一定质量的金属钾放入236g某温度的水中，恰好得到该温度的饱和溶液312g，则此温度下KOH的溶解度为？例4 :过氧化钠7.8g溶于92.2g水中所得溶液的质量分数为A 8% B大于8% C 小于8% D 等于7.8%四、关于 Na2O2与CO、H2的反应情况例5:将4g乙酸（CH3COOH ）跟mgO2导入盛足量的密闭容器中，

21、不断用电火花引燃，完全反应后， 则固体质量增重多少 g?剩余气体是什么？质量为多少？例6 :将2.8g乙烯（C2H4）跟足量的O2完全燃烧后，将产物用足量的Na2O2充分吸收，则质量增重为?例7: 4.6g甲酸（HCOOH ）跟足量。2完全反应后，将产物用足量Na?。？充分吸收，则增重多少 g？例&将4.48L标况下的CO2与CO和H2的混合气体，通入盛有足量Na?。？的密闭容器中，不断用电火花引燃，充分反应后，剩余气体0.56L （标况）则原混合气体中CO2的体积为？五、Na2O2与CO2、H 2O等反应的情况例9: 100oC3.88gA气体与足量的Na2O2完全反应，放出气体，且固体的质

22、量增加2.28g，试推断A是什么气体？例10:使5.16gCO2和水蒸汽的混合气体较快通过足量的Na2O2,固体增重1.96g，则参加反应的Na2O2质量为？六、CO2、SO2、H2S与NaOH溶液反应的计算例11 :将适量CO2通入到NaOH溶液中，两者恰好反应，将反应后的溶液均分为二份，一份加入足 量的石灰水，得沉淀 W1g，另一份加入足量的 CaCl2溶液得沉淀 W2g，求原溶液中 NaOH的质 量。七、NaOH与NaHCO 3讨论性计算例12： 18.4gNaOH与NaHCO?固体混合物，在密闭容器中加热到250 C,经充分反应后排出气体，冷去卩，称得剩余固体质量为16.6g，试计算原

23、混合物中 NaOH的质量分数。八、Na2CO3与NaHCO 3混合物的计算例13 :加热3.24g碳酸钠与碳酸氢钠的混合物，到质量不再变化剩下2.51g固体，计算原混合物中碳酸钠的质量分数。九、NaHCO 3、Na2CO3、NaOH等多种混合物的计算例14： NaHCO 3和Na2CO3的混合物100g与20gNaOH固体混合物加热到 250 C,充分反应后，排出气体, 冷却、干燥，剩余固体为108g,求原混合物中Na2CO3的质量专题三：铝盐与强酸强碱反应计算规律当 n(AI3 ): n(OH 一)_1:3时,mAl(OH)3=呼378 = 26n(OH )(g)。、铝盐与强碱互滴类试剂滴加

24、顺序现象反应离子方程式图象1向AlCl 3溶液中滴 加NaOH溶液至过量开始产生白色沉淀，不断增 加到最大，又溶解消失。Al 3+ + 3OH = Al(OH) 4,Al(OH) 3 + OH= AlO厂 + 2H2OiD1/2向NaOH溶液中滴 加AlCl 3溶液至过量产生白色沉淀迅速消失，突 然生成沉淀到最大值恒定。 Al3+ 4OH -= AlO2 + 2H2O Al 3+ 3AlO 2+6H2O = 4Al(OH) 3 J0./i 23M一(1) Al 3+与NaOH生成沉淀规律:当 1:4 ：n( Al3 ): n(OH1:3 时，mAI (OH)3 = 784n(AI3 ) -n

25、(OH )(g) o当 n(Al3 ): n(OH J _1:4 时，mAI (OH)3 =0。用数轴表示AlCl 3溶液中滴加NaOH后铝的存在形式:34-n( NaOH)Al(OH) 3Al 3+AAl(OH) 3 AlO 2-AlO 2n(AlCl 3)、偏铝酸盐与盐酸互滴类试剂滴加顺序现象反应离子方程式图象1向NaAIO2溶液中滴加稀盐酸至 过量生成白色沉淀，增 加到最大值，逐渐 溶解消失。AIO2 + H+ + H2O =AI(OH) 3 J , AI(OH) 3+ 3H+ =3AI3+ + 3H2O aL/A2j1弱星k2向盐酸中滴加NaAIO 2溶液至过量开始无沉淀，逐渐 产生白

26、色沉淀到最 大值不变。AIO 2 + 4H + = Al 3+3+-2H2O,AI + 3AIO2+6H2O =4AI(OH) 3 J沅i0l,z1 2 3 fl(2) AIO厂与强酸(H J生成沉淀计算规律:dnAI(OH) 3 = - 4n ( AIO2 ) n (H+)3 当 Ov n(H)4 时，无 AI(OH) 3 n(AIO 2)3向NaOH和NaAIO2溶液中滴加盐酸至过量 现象：开始无沉淀，沉淀到最大值，后来全溶解。三、混合铝盐溶液中滴加碱类向盐酸和MgCL、AICI 3混合溶液中不断滴加 NaOH溶液至过量结论：溶液碱性逐渐增强，Mg (OH) 2与强碱溶液共存，AI(OH) 3不能。AI3+ + 3OH = AI(OH) 3JI离子方程式：H+ +OH- = H2OMg2+2OH = Mg (OH ) 2AI(OH) 3 + OH- = AIOf + 2H2O四、金属离子混合溶液加碱类Mg2、Al3混合溶液与OH 一反应时，确定 Mg2、Al3物质的量。若Mg2、Al3 与 OH 反应关系如图，则 n(AI3 ) =(ba)mol n(Mg 2 ) = _3b mol2