钠镁铝及其化合物的计算

计算题常用的解题方法

松江校区王佳

基本方法

一、变式求同法

进行化学计算，有时需在处理化学式上做文章。利用比例关系，将化学式同比例的放大或缩小进行变形，变成有相同的部分，然后加以比较，迅速得出答案的一种解题方法称为变式求同法。

等效代换法是指在解答一些化学问题时，对题目中的某些量、化学式、原子或基团进行等效替换，使繁杂问题简单化，从而达到快速巧解题目的一种创造性思维方法。

二、残基法

有机物的分子式算出后，可以有许多不同的结构，可先将已知的官能团的式量或所含原子数扣除，剩下的式量或原子数就是属于残余基团，再讨论可能结构就便捷得多。

区间公式法：已知有机物的相对分子质量，可用该法求解分子式，使用非常方便。原理如下：

C x H y：M＝12x＋y，2 < y < 2x+2，2 < M－12x < 2x＋2，(M-2)/14 < x < (M-2)/12。

三、差量法

差量法是依据化学反应前后的某些变化找出所谓的理论差量（固体质量差、液体质量差、气体体积差、气体物质的量之差等），与反应物或生成物的变化量成正比而建立的一种解题方法。此法将“差量”看作化学方程式右端的一项，将已知差量（实际差量）与化学方程式中的对应差量（理论差量）列成比例，其他解题步骤与按化学方程式列比例解题完全一样。在根据化学方程式的计算中，有时题目给的条件不是某种反应物或生成物的质量，而是反应前后物质的质量的差值，解决此类问题用差量法十分简便。此法的关键是根据化学方程式分析反应前后形成差量的原因（即影响质量变化的因素），找出差量与已知量、未知量间的关系，然后再列比例式求解。

和量法：为解决问题方便，有时需要将多个反应物（或生成物）合在一起进行计算的方法称为和量法。和量法的原理是：若A1/A2＝B1/B2，则有A1/A2＝B1/B2＝(A1＋B1)/(A2＋B2)，一般遇到以下情形，可尝试用和量法解题：（1）已知混合物反应前后质量，求混合物所含成分质量分数时；（2）已知反应前后混合气体的体积，求混合物所含成分体积分数时；（3）求反应前后气体的压强比、物质的量比或体积比时。

四、待定系数法

假设方程式中各物质的化学计量系数，根据质量守恒定律，列出方程求解。

配平法：有些题目用配平法来解题更为直观，简便。这种方法有些与“待定系数法”类似。规律法：根据知识的内在联系，通过分析、归纳，使微观知识宏观化，零散知识整体化，重点知识条理化，总结出带有规律性的结论或经验公式，并运用这些规律性求解。

假设法：假设使得问题符合简单的一般规律，然后通过演绎推理，得出结论的方法。

五、关系式法

关系式是表示两种或多种物质之间的量在变化时成正比关系的一种简化的式子，根据关系式确定的数量关系进行化学计算的方法叫关系式法。关系式法广泛用于两个或多个互相联系的化学式或多步反应计算的一种常用方法，其关键是根据有关化学式或反应式及物质间转化的定量关系，找出关系式和关系量。该法不仅可使计算化繁为简、化难为易、减少误差，而且已知数与未知数各有固定的位置，层次清楚，有助于打开解题的思路。建立关系式可以通过化学式、反应方程式、化学基本概念、溶解度、溶质质量分数等多个方面进行。

一．根据题目所给等量关系找关系式

根据不同物质中所含同种元素质量相等找关系式：即若不同物质中某元素的质量相等，则该元素的原子个数必然相等。从而可以建立关系式。

二．根据化学反应实质找关系式

根据不同活泼金属失电子数相等找关系式。

根据反应前后质量相等找关系式。

根据并列多步反应找元素对应关系式。

根据变化的物质的量之间的关系写出物质之间发生反应的关系式。

六、极值法

极值法就是通过对研究对象或变化过程的分析，提出一种或多种极端情况的假设，并针对各极端情况进行计算分析，从而确定极值区间，最终依据该区间做出判断的方法。其解题思路是：（1）根据题目给定的条件和化学反应原理，确定不确定条件的范围；（2）计算相应条件下的最大值或最小值；（3）综合分析得出正确答案。

一．用极值法确定物质的成分

根据物质组成进行极端假设得到有关极值，再结合平均值原则确定正确答案。

二．用极值法确定杂质的成分

将主要成分与杂质成分极值化考虑，再与实际情况比较，就可判断出杂质的成分。

三．用极值法确定混合气体的平均相对分子质量

两种气体组成的混合气体的平均相对分子质量介于组成气体相对分子质量之间。

三种气体混合的平均相对分子质量在组成气体相对分子质量最大值与最小值之间。

这个范围太大，依据题目内在关系和极值法可使范围更加准确。

四．用极值法确定可逆反应中反应物、生成物的取值范围

分析反应物、生成物的量的取值范围时利用极值法能达到目标明确，方法简便。

五．用极值法确定反应时的过量情况

当反应物以混合物的量的形式已知时，可利用极值假设，从而得到解题线索。

六．用极值法巧解计算题

七．用极值法确定化学方程式

八．用极值法确定有机物同系列中碳的质量分数最大值

特殊值法：对于有些没有数据或似乎缺少数据的题目，有些抽象，难易求解，这时可以根据题设条件，巧取特殊值来进行解答，称为特殊值法。可收到立竿见影、事半功倍之效。七、平均值法

混合物的平均式量、元素的质量分数、生成的某指定物质的量总是介于组分的相应量的最大值M2与最小值M1之间，表达式为M1< M < M2，已知其中两个量，可以确定另一个量的方法，称为平均值法。

一．平均相对分子质量

二．平均摩尔电子质量

三．利用平均值的公式进行计算

四．平均双键数法

基本思想：烷烃双键数为0，单烯烃双键数为1，炔烃双键数为2。

混合烃双键数根据具体情况确定，可利用双键数的平均值求解有关问题。

摩尔电子质量法：根据在氧化还原反应中，得失电子相等的原则，立意是提供、得到或偏移1 mol电子所需要和涉及的物质的质量，利用这种物质的质量来解决的方法称为摩尔电子质量法。抓住转化过程中的关键因素，思路明确、简化过程。

估算法：化学题尤其是选择题中所涉及的计算，所要考查的是化学知识，而不是运算技能，所以其中的计算量应该是较小的，有时不需要计算出确切值，符合要求的便可选取；为提高解题的速率，简化运算的程序，通过逻辑推理，确定出结果的大致范围，结合题给信息，直接得出答案，做到“不战而胜”。

八、十字交叉法

十字交叉法是进行二组分混合物平均量与组分计算的一种简便方法。凡可按M1n1＋M2n2＝M(n2＋n2)计算的问题，均可按十字交叉法计算。

式中，M表示混合物的某平均量，M1、M2则表示两组分对应的量。如M表示平均相对分子质量，M1、M2则表示两组分各自的相对分子质量，n1、n2表示两组分在混合物中所占的份额，n1:n2在大多数情况下表示两组分的物质的量之比，有时也可以是两组分的质量之比，判断时关键看n1、n2表示混合物中什么物理量的份额，如物质的量、物质的量分数、体积分数，则n1:n2表示两组分的物质的量之比；如质量、质量分数、元素质量百分含量，则n1:n2表示两组分的质量之比。十字交叉法常用于求算：

（1）有关质量分数的计算；

（2）有关平均相对分子质量的计算；

（3）有关平均相对原子质量的计算；

（4）有关平均分子式的计算；

（5）有关反应热的计算；

（6）有关混合物反应的计算。

十字交叉法计算的式子如下：

n1：M1M2－M

M

n2：M2M－M1

n1/n2＝(M2－M)/(M－M1)

九、守恒法

守恒存在于整个自然界的千变万化之中。化学反应是原子之间的重新组合，反应前后组成物质的原子个数保持不变，即物质的质量始终保持不变，此即质量守恒。运用守恒定律，不纠缠过程细节，不考虑途径变化，只考虑反应体系中某些组分相互作用前后某些物理量或化学量的始态和终态，从而达到速解、巧解化学试题的目的。一切化学反应都遵循守恒定律，在化学变化中有各种各样的守恒，如质量守恒、元素守恒、原子守恒、电子守恒、电荷守恒、化合价守恒、能量守恒等等。这就是打开化学之门的钥匙。

十、讨论法

由于某条件的不确定性，结果可能是两个或两个以上，也可能在某个范围内取值。

包括①结果讨论，②组合讨论，③范围讨论，④不等式讨论，⑤极限法讨论等。

十一、中值法

被选答案为比例或分数，可选其中间比值代入原题进行验算，迅速获取正确答案。 整体法：将多组分、多步骤问题视为整体，只考虑它们的共性的一种巧妙的解题方法。 分割法：对溶液或某一组分进行合理的“分割”，使错综复杂的问题变得简单明了。 十二、终态法

只须找出已知量与未知量直接的关系，不必考虑中间复杂过程的一种解题技巧。

数轴法：在某些计算题中，因为给出的有多种取值范围，首先应确定界点，并将所得的界点依次标在数轴上，然后按照界点分区间进行讨论。

例题解析

[例1]将等物质的量的镁和铝混合，取等质量该混合物四份，分别加到足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是（ ） A .3mol ·L -1HCl B.4 mol ·L -1HNO 3 C.8 mol ·L -1NaOH D.18 mol ·L -1H 2SO 4

【解析】在镁、铝混合物中加入HNO 3和浓H 2SO 4都不产生H 2，加入NaOH 溶液，只有Al 与之反应生成H 2，而镁不反应。加入HC1，镁、铝都与盐酸反应生成H 2，所以H 2的量最多。

[例2]金属钠和金属铝共m g ，放入适量水中充分反应共产生n L （标准状况）气体，试求原混合物中金属钠和金属铝各多少克？ 【方法归类】讨论法

【解析】Na 与水反应放出H 2同时生成NaOH ，Al 与生成的NaOH 反应放出H 2，在后一反应中存在过量计算。

设：金属钠与金属铝的质量分别为x 、y 发生的反应为：2Na+2H 2O===2NaOH+ H 2↑ 2Al+2NaOH+2H 2O===2NaAlO 2+3H 2↑讨论如下：⑴当Al 过量时，有

mg

y x =+nL mol L mol g x mol L mol

g x =????+????----111

14.2223234.222123

解得

⑵当NaOH 过量时，有

解得

【答案】当Al 过量时，钠为0.513n g ，铝为（m-0.513n ）g,当NaOH 过量时，钠为（1.64m-1.32n ）g,铝为（1.32n-0.64m ）g

[例3]在标准状况下进行下列实验：甲、乙、丙各取300 mL 同浓度的盐酸，加入不同质量的同一镁铝合金粉末，有关数据列表如下： 问：⑴盐酸的物质的量浓度是多少？ ⑵求合金中镁、铝的质量分数

⑶在丙实验之后，还需向容器中加入1.00mol ·L -1的NaOH 溶液多少毫升才能使剩余合金中的铝全部溶解（设剩余合金与原合金成分相同）？

【方法归类】守恒法

【解析】⑴甲中盐酸过量，丙中合金过量

n （H 2）=

1

4.22672.0-?mol L L

=0.03mol c(HCl)=L

mol 3.02

03.0?=0.2mol ·L -1

ng x 513.0=g

n m y )513.0(-=mg

y x =+nL mol L mol

g y mol L mol g x =????+????----11

1

14.2223274.222123g n m x )32.164.1(-=g

m n y )64.032.1(-=

⑵甲中盐酸过量，设甲中合金镁、铝的物质的量分别为x 、y ，有 24g ·mol -1x+27g ·mol -1y=0.51g x+

12240056023-?=mol

mL mL y =0.025mol 解得

则ω（Mg ）=g

mol g mol 510.02401.01

-??×100%=47.1%

ω(Al)=1-47.1%=52.9% ⑶：丙中含镁：1

24%

1.47918.0-??mol

g g =0.018mol, 含铝：0.018mol

在整个反应过程中有Cl 守恒：HCl ～NaCl ； Al 守恒：Al ～NaAlO 2

共消耗：NaOH ：1

111018.013.02.0---?+???L mol mol

L mol L L mol =0.078L=78 mL.

【答案】⑴0.02mol ·L -1

⑵ω（Mg ）=47.1% ω(Al)=52.9% ⑶78mL

【12年高考】

十一、(本题共16分)

钠是活泼的碱金属元素，钠及其化合物在生产和生活中有广泛的应用。 完成下列计算：

57．叠氮化钠(NaN 3)受撞击完全分解产生钠和氮气，故可应用于汽车安全气囊。若产生40.32 L(标准状况下)氮气，至少需要叠氮化钠___g 。

58．钠-钾合金可在核反应堆中用作热交换液。5.05 g 钠-钾合金溶于200 mL 水生成0.075 mol 氢气。

(1)计算溶液中氢氧根离子的物质的量浓度(忽略溶液体积变化)。 (2)计算并确定该钠-钾合金的化学式。

59．氢氧化钠溶液处理铝土矿并过滤，得到含铝酸钠的溶液。向该溶液中通入二氧化碳，有下列反应：

2NaAl(OH)4+CO 2→2Al(OH)3↓ +Na 2CO 3+H 2O

己知通入二氧化碳336 L(标准状况下)，生成24 mol Al(OH)3和15 mol Na 2CO 3，若通入溶液的二氧化碳为112L （标准状况下)，计算生成的Al(OH)3和Na 2CO 3的物质的量之比。

60．常温下，称取不同氢氧化钠样品溶于水，加盐酸中和至pH=7，然后将溶液蒸干得

mol

x 01.0=mol

y 01.0=

上述实验①②③所用氢氧化钠均不含杂质，且实验数据可靠。通过计算，分析和比较上表3组数据，给出结论。

【方法归类】守恒法

【答案】

58. （5分）

（1）c(OH-)＝×1000＝0.75（mol/L）

（2）设上述合金中含amolNa、bmolK， a+b＝0.75×2 23a+39b＝5.05

a＝0.050mol b＝0.10mol，该钠-钾合金化学式为NaK2

59.（4分）溶液含NaOH，NaOH与CO2反应生成的Na2CO3：15-×24＝3（mol）

112LCO2的物质的量:112/22.4＝5（mol） n[Al(OH)3]:n(Na2CO3)＝[(5-3)×2]:5＝4:5。

60.（5分）由NaCl质量推算，氢氧化钠样品摩尔质量为：

M1(NaOH)＝×2.40＝40g/mol

M2(NaOH)＝×2.32＝58g/mol

M2(NaOH)＝×3.48＝58g/mol

结论：实验①所取氢氧化钠样品是NaOH；实验②和③所取氢氧化钠样品应该是NaOH·H2O。

【解析】本题以元素化合物为载体命题，意在考查考生的计算能力和分析、推理能力。（57）利用“N”守恒可知需m(NaN3)＝（40.32L/22.4L·mol-1）×2/3×65g·mol-1＝78g。（58）

①由反应方程式可知产生1molH2同时生成2molOH-，故c(OH-)＝(0.075mol×2)/0.2L＝

0.75mol/L；②设合金中Na、K的物质的量分别为amol、bmol，然后利用质量守恒与得失电子守恒可得方程式：a+b＝0.75×2 和23a+39b＝5.05，解之得a＝0.050mol、b＝0.10mol，故可得到合金的化学式为NaK2。（59）若溶液中仅含NaAl(OH)4，利用方程式可知得到24molAl(OH)3的同时生成12molNa2CO3，而实际得到24molAl(OH)3与15molNa2CO3，说明溶液中含有NaOH，且NaOH优先与CO2反应生成Na2CO3，利用Na守恒知溶液中n(NaOH)＝（15-12）mol×2＝6mol，故通入112LCO2（5mol）先与NaOH作用消耗CO23mol生成3mol Na2CO3,然后2molCO2与NaAl(OH)4作用得到4molAl(OH)3和2mol Na2CO3,故生成n[Al(OH)3]:n(Na2CO3)＝4:(3+2)＝4:5。（60）由NaOH+HCl＝NaCl+H2O可知溶液PH=7时，二者恰好反应，故三次实

验得到的固体均为纯净的氯化钠，故利用“钠守恒”得m(NaCl)/M(NaCl)＝m(氢氧化钠样品)/M(氢氧化钠样品)，利用该式和题中数据可计算出三次实验中所取氢氧化钠样品的摩尔质量，进而可得出结论。

【10年二模崇明】31. 取等物质量浓度的NaOH 溶液两份甲和乙各100mL ，分别向甲、乙中通入不等量的CO 2，然后向两溶液中逐滴加入2mol/L 的盐酸，标准状况下产生的CO 2气体体积与所加盐酸溶液的体积之间关系如图所示，试回答下列问题：

A B C D (1)NaOH 溶液的物质的量浓度为________________。

(2)在甲溶液中通入CO 2后，所得溶液中的溶质成分是__________________(填化学式)。其物质的量之比为___________________。

(3)由曲线乙可知，乙 NaOH 溶液中通入CO 2后，所得溶液加盐酸后产生CO 2气体体积(标准状况)的最大值为__________mL 。

(4)100mL 上述浓度的NaOH 溶液中通入CO 2，其Na 2CO 3 的含量y(单位mol)与所通入的CO 2体积x(单位mL)的关系式是_______________________________________

__________________________________________________________________________。 【答案】 (1)1.6mol/L(1分)

(2)Na 2CO 3、NaHCO 3 1：2 (2分) (3)1344 (1分) (4)(6分)

【方法归类】守恒法、谈论法 【解析】

（1）由于当加入盐酸80ml 时，溶液中只有NaCl ，即可知n(NaOH)＝n(HCl) ＝0.08L×2mol/L ＝0.16mol ；c(NaOH)＝0.16mol/0.1L ＝1.6mol/L 。

（2）由于加入盐酸的量的情况，甲：没有生成CO 2加入盐酸的体积为20ml 后面生产CO 2的盐酸的体积为60ml ，因为60ml ＞20ml ，所以原来溶液中有碳酸钠和碳酸氢钠。由于加入20ml 盐酸没有生成CO 2说明后面如果将这时生成的碳酸氢钠反应掉也需要20ml ，进而说明跟原来含有的碳酸氢钠反应的盐酸为40ml ，得出n （碳酸钠）：n （碳酸氢钠）＝1:2 （3）通过图像中乙可以看出从50ml-80ml 时是生成二氧化碳的时候，即有30ml 的盐酸用于生成二氧化碳。V ＝0.3mol×2240ml ＝1344ml 。

（4）首先分析二氧化碳与氢氧化钠反应的情况，当n （NaOH ）：n （CO 2）≥1:2时，生成的碳酸钠与通入的二氧化碳的物质的量相同。当n （NaOH ）：n （CO 2）≤1:1时，溶液中就只有碳酸氢钠，没有碳酸钠，此时碳酸钠的量为零。当1:2≤n （NaOH ）：n （CO 2）

≤1:1时，溶液

中既有碳酸钠又有碳酸氢钠。 由题意：n （NaOH ）为0.16mol ，

①当通入的二氧化碳的体积0≤V （CO 2）或x≤1792ml 时，Y 或n （Na 2CO 3）＝x/2240 ②当通入的二氧化碳的体积V （CO 2）≥3584ml 时，y ＝0

③当通入的二氧化碳的体积1792ml≤V （CO 2）≤3584ml 时，y ＝(3584－x)/2240

【10二模黄埔】22. a g Mg 、Al 合金完全溶解在C 1 mol·L -1、V 1L HCl 溶液中，产生b g H 2。

再向反应后的溶液中加入C 2 mol·L -1、V 2 L NaOH 溶液，恰好使沉淀达到最大值，且沉淀质量为d g 。下列关系错误的是 A ．d=a+17b B ．C 1=C 2V 2/V 1

C ．铝为 (24b-a)/9 mol

D ．与金属反应后剩余盐酸为11(2)CV b mol

【答案】：CD 【方法归类】：守恒法

【解析】：可设Mg 、Al 物质的量分别为xmol 、ymol ，有电子转移守恒可得2x+3y=b ，由题意可得24x+27y=a ，得出x=（a-9b ）/6 ， y=（12b-a ）/9 ，由NaOH 和NaCl 1比1的

关系得出 C 1=C 2V 2/V 1，由题意可得出与金属反应后剩余盐酸为（C 1V 1-b ） mol 。所以答案

为CD

【10年二模闵行】31. 天然水由于长期与土壤、岩石等接触，会溶有一定量的Ca 2＋

、Mg 2＋

、

HCO 3―

等，这样的水在加热过程中很容易形成水垢。水垢可以看作由多种物质如：CaCO 3、MgCO 3、Mg(OH)2等中的若干种物质组成的混合物，某学习小组为研究含有Ca 2＋

、Mg 2＋

、

HCO 3―

的自来水所形成水垢的化学组成，取干燥的水垢6.32 g ，加热使其失去结晶水后，得到5.78 g 剩余固体A ；高温灼烧A 至恒重，残余固体为CaO 和MgO ，放出的气体用足量Ba(OH)2溶液吸收，得到11.82 g 沉淀。

（1）通过计算确定A 中的碳酸盐是 c （填答案编号）。

a ．只有CaCO 3

b ．只有MgCO 3

c ．既有CaCO 3又有MgCO 3

（2）5.78 g 剩余固体A 灼烧至恒重时产生的气体完全被碱石灰吸收，碱石灰增重2.82 g ，通过计算确定A 中各成分的物质的量。若用a CaCO 3? b MgCO 3? x M g (OH)2? y H 2O 表示原水垢（若a 、b 、x 、y 中有为0的，则该项略去，a 、b 、x 、y 用最简整数比），通过计算确定原水垢的化学式。

（3）该学习小组用该水垢模拟石灰窑反应，取该水垢与碳粉混合，通入一定量空气（假定不考虑其它气体，N 2与O 2体积比为：4∶1），在密闭容器中，用喷灯加热至1000℃左右充分反应后，冷却到室温，测得最后所得气体中各种成分的体积含量如下：

O 2：0.3%；CO ：0.4%；CO 2：42.5%；其余为N 2。[已知：M g (OH)2分解温度为270℃左右，MgCO 3分解温度为400℃左右，CaCO 3分解温度900℃左右]。 求该小组所取水垢和碳粉的质量比（结果保留2位小数）。 【方法归类】极值法、谈论法、守恒法 【解析】

（1）解：由题意可知产生的沉淀为碳酸钡，计算过程为： n (CO 2)=n (BaCO 3)=

mol

g g

/19882.11=0.06 mol ，

若只有CaCO 3 固体A 的质量m 1= 0.06 mol ×100 g/mol=6 g>5.78 g ， 若只有MgCO 3 固体A 的质量m 2=0.06 mol ×84 g/mol=5.04 g < 5.78 g, m 1

/g 18g 78.5g 32.6 =0.03 mol 固体A 加热后：

m (CO 2)= n (CO 2) ×m (CO 2)=0.06 mol ×44 g/mol=2.64 g

m (H 2O)=2.82 g -2.64 g=0.18 g n [M g (OH)2]=n (H 2O)=

mol

/g 18g

18.0=0.01 mol

n (CaCO 3)+n (MgCO 3)=0.06………………………………① 100 n (CaCO 3)+84 n (MgCO 3)+0.01×58=5.78……………② 解①、②得：n (CaCO 3)=0.01，n (MgCO 3)=0.05 ∴固体A 中：Mg(OH)2 为0.01 mol ， CaCO 3为0.01 mol ， MgCO 3为0.05 mol CaCO 3?5MgCO 3?Mg(OH)2?3H 2O

(3)解：设：C 为x mol ，CaCO 3?5MgCO 3?Mg(OH)2?3H 2O 为y mol 混合气为100 mol ，则N 2为100－0.3－0.4－42.5=56.8 mol 则通入的O 2为：56.8÷4=14.2 mol

高温后得到：y mol CaO 、6 y mol MgO 、4 y mol H 2O 和混合气体 由C 和O 原子分别守恒可得：

x ＋6y = 42.5＋0.4 = 42.9………………………………………① 23 y ＋14.2×2 = y ＋6 y ＋4 y ＋0.3×2＋0.4＋42.5×2……………② 解①②得：x = 14.1 (mol) y = 4.8 (mol)

()()

水垢碳粉m m =mol

/g 12mol 1.14mol

/g 632mol 8.4??=17.93

【11年一模闵行区】

30．有一块表面被氧化成Na 2O 的金属钠，质量4.91g ，投入95.29g 水中，完全反应后，收集到标准状况下的氢气体积为2.24L 。 （1）其中含Na 2O 的质量为______________。 （2）反应后所得溶液的质量分数为_____________。

（3）若反应后所得溶液的密度为ρ g/cm 3，则其溶质的物质的量浓度为______________（用含ρ的代数式表示）。

31．将3.96g 组成为X 2YZ 4的盐（不是复盐）溶于水，滴加适量稀硫酸后再加入2.24g 还原铁粉，恰好完全反应生成Fe 2+。向反应后的溶液中加入足量的KOH 溶液至刚好将Fe 2+完全

沉淀；将沉淀过滤、洗涤并充分加热后得到红棕色固体4.80g；将滤液在一定条件下蒸发可得到一种纯净的不含结晶水的含氧酸盐（不是复盐）13.92g。

（1）红棕色固体的化学式为______________，含氧酸盐的化学式为______________。（2）组成为X2YZ4的盐中是否含有铁元素和钾元素？通过计算说明。

（3）推断X2YZ4的盐的化学式，写出推断过程。

【方法归类】谈论法、假设法

【答案解析】

30．（1）（2分）0.31g。

（2）（2分）8.4%。

（3）（2分）2.1ρ mol/L。

31．（1）（2分）Fe2O3，K2SO4。

（2）（2分）加入的铁粉物质的量为2.24

＝0.04(mol)，

56

×2＝0.06(mol)，0.06>0.04,故X2YZ4的盐中含有铁元而4.8gFe2O3中含铁的物质的量为4.8

106

素。

×2＝0.16(mol)，而沉淀Fe2+所用KOH的物质的量为13.92g K2SO4中K+的物质的量为13.92

1

74

0.06×2＝0.12(mol)，0.16>0.12，故X2YZ4的盐中含有钾元素。

（3）（6分）已知X2YZ4是盐，且含有铁元素和钾元素，故其中必定有一种非金属元素且为负价。n(K) ∶n(Fe)＝0.04∶0.02＝2∶1

①若X为Fe、Z为K，由于K呈+1价，当Fe的化合价≥+2时，Y的化合价≤－8，

不合理。

②若X为K、Y为Fe，则Z为非金属且在化学式中呈负价。

＝198(g/mol)，故Z的相对原子质量为16，即Z为氧元素，所盐X2YZ4的摩尔质量为3.96

0.02

以盐X2YZ4的化学式为K2FeO4。

【12年二模虹口】

十一、根据题意完成相关计算（共16分）

往硫酸与硝酸的混合溶液中投入一块未除氧化膜的铝箔，微热使之完全反应，产生2.24L（已折算为标准状况）NO与H2的混合气体，且该混合气体的平均摩尔质量为13.20g/mol。57．若将混合气体与一定量的氧气在一定条件下充分反应后，恰好全部转化为硝酸溶液。

（1）混合气体中NO的体积分数为_________。

（2）所用氧气在标准状况下的体积为_________L。

58．向铝箔与混酸反应后的溶液中趁热加入一定质量的(NH4)2SO4，冷却后全部溶液正好转化为40.77 g铝铵矾晶体[化学式：NH4Al(SO4)2·12H2O，式量：453]。

（1）原铝箔中金属铝的质量为_________，氧化膜的物质的量为_________。

（2）计算原混酸中硫酸的质量分数（精确到0.001，写出计算过程）。

59．另取铝铵矾溶于水后按一定比例加到碳酸氢铵溶液中，既有气体又有沉淀生成。取27.8g 沉淀，平均分为两份。

第一份加强热使其完全分解，最终得到5.1g氧化铝粉末。

第二份加入足量的盐酸，固体完全溶解，生成0.1mol气体。往所得溶液中加入足量的NaOH 并微热，又生成0.1mol气体。

通过计算推测沉淀的化学式并写出生成该沉淀的化学方程式。

【答案解析】

【方法归类】关系式法、守恒法

57．(1)0.4(2分)；(2)1.344L(2分)0

58．(1)2.16g(2分)；0.005mol(2分)

(2)0.395(4分)(算出硫酸质量得2分)

过程：m(A12O3)=0.005×102=0.51(g)，

m[(NH4)2SO4]=0.09÷2×132=5.94(g)，

w(H2SO4)=

3

0.0998

2

40.77 5.94 2.160.510.113.2

??

---+?

=0.395

(方法二：考虑水守恒，最终晶体中的水来自于混酸中原有的水加上硫酸、硝酸中的氢形成的水再减去氢气带走的氢对应的水。)

59．NH4Al(OH)2CO3或NH4AlO(OH)HCO3(任写一种均可)(2分)

[说明：沉淀中含Al3+、NH4+、CO32-(或HCO3-)各0.1mol。由电荷守恒与质量守恒可知，缺少的阴离子为OH-，而非SO42-]

NH4A1(SO4)2+4NH4HCO3→NH4A1(OH)2CO3↓+2(NH4)2SO4+3CO2↑+H2O

或NH4Al(SO4)2+4NH4HCO3→NH4A1O(OH)HCO3↓+2(NH4)2SO4+ 3CO2↑+H2O(2分)

模拟练习

【11年二模虹口】

21．向15．0 mL 1．0 mol·L-1的(NH4)Al(SO4)2溶液中逐滴加入1．0 mol·L-1的NaOH溶液，并不断搅拌。当生成0．78 g沉淀时，所用NaOH溶液的体积可能为

A．30 mL B．45 mL C．50 mL D．65 mL 【12二模杨浦】

十一、（本题共16分）

钠、钾是活泼的金属，能和氧形成多种氧化物。

57．有一种桔红色的钾的氧化物晶体，该晶体中阴用离子个数之比为1：1，且氧的质量分数为0.5517，计算确定该氧化物的化学式。

该氧化物遇水剧烈反应，生成氢氧化物和氧气。8.7g该氧化物与水反应标准状况下生成气体的体积为_________ L。

58．钠燃烧生成过氧化钠的同时还有少量氧化钠生成。取含氧化钠的过氧化钠8.42g，加入足量的稀盐酸，充分反应后，蒸发掉水份，得到固体的质量为12.87g，计算过氧化钠的纯度。59．取一块部分被氧化成氧化钠的钠块，用有一些小孔的铝箔包好，然后放入盛满水且倒置于水槽中的容器内，钠块反应完全后，收集到1.12 L氢气（标准状况），测得铝箔质量比反应前减少了0.27g，水槽和容器内溶液的总体积为2.0 L，溶液中NaOH的浓度为0.050mol ／L。（忽略空气中成分对反应的影响，忽略溶液中离子的水解和溶解的氢气的量）计算：该钠块中，钠及氧化钠的物质的量。

60．KO2加热至600℃部分分解得到物质A。3.15g物质A充分吸收二氧化碳生成碳酸钾并产生氧气560mL（标准状况）。

计算：①产物A中钾氧两种原子个数之比。

②如果产物A只含有两种化合物，写出所有可能的化学式并计算A中两种化合物的物质的量之比。

【答案】

57．KO3(2分)2.8L(2分)

58．0.9264(2分)

59．0.07mo1(2分) ②0.02mo1(2分)

60．①n(K)：n(O)=2：3(2分)

KO2与K2O2，物质的量之比为2：1(2分)

KO 2与K 2O ，物质的量之比为4：1 (2分) (其他合理的答案均得分)

【12年一模长宁区】 七、计算（本题共16分）

将a mol 的Na 2O 2和b molNaHCO 3固体混合后，在密闭容器中加热到250O C ，让其充分反应，假设NaHCO 3分解产生的CO 2与Na 2O 2反应完后，H 2O 再与Na 2O 2反应。 55．当剩余固体只有Na 2CO 3，排除气体中O 2的物质的量为 （用含a 或b 的代数式表示）

56．当a

b

>1

时，剩余固体是 ，排出气体是 。

57．当剩余固体为Na 2CO 3，NaOH ，排出气体为O 2，H 2O 时，a b

的值为

58．当排出的O 2和H 2O 为等物质的量时，则

a b

的值为 。

实验研究发现，硝酸发生氧化还原反应时，硝酸的浓度越稀，对应还原产物中氮元素 的化合价越低。某同学取一定量铁铝合金与100mL 某浓度的硝酸充分反应，反应过程中无 气体放出。在反应结束后的溶液中，逐滴加入4mol ·L -1的氢氧化钠溶液，所加氢氧化钠溶 液的体积(mL)与产生的沉淀的物质的量(mo1)的关系如图所示(C>0)。试回答下列问题： 59．写出反应过程中的离子反应方程式： DE 段 ， EF 段 。

60．合金中，铝的质量为 g ，铁的质量为 g 。 61．硝酸溶液的物质的量浓度为 mol ·L -1。 62．C 的值为 mL 。 【答案】

55．(2分)（或

4

b

mol 不给分） 56．(2分) Na 2CO 3、NaOH 、Na 2O 2；排出气体为O 2

57．(2分)

58．(2分) 2/3

59．(2分) NH4++OH-→NH3·H2O Al（OH）3+ OH-→AlO2-+2H2O

60．(2分) 0.216 1.344

61．(2分) 1.48

62．(2分) 7

【12年一模黄埔区】

十一、把NaOH、MgCl2、A1C13三种固体组成的混合物溶于足量水后有1.16 g白色沉淀，在所得的悬浊液中遂滴加入l mol·L-1IHCl溶液，加入HCl溶液的体积V与生成沉淀的质量m的关系如图所示。

56．A点沉淀物的化学式为____________；B点沉淀物的化学式为_______________。57．原混合物中的MgCl2的物质的量为_________，AlCl3的物质的量为____________，NaOH的物质的量为____________。

58．HCl溶液在C点的加入量是_______________。

【答案】

56．Mg(OH)2(1分) Mg(OH)2、Al(OH)3 (1分)

57．0.02mol 0.02mol 0.03mol (3分，缺少单位总体扣1分)

58．130mL (1分)

【12年一模闸北区】

十一、(本题共16分)

碳酸钠和碳酸氢钠在生产、生活中都有重要的应用。现有3.58 g Na2CO3和NaHCO3固体混合物，将其制成溶液后，边搅拌边逐滴滴加80.0 mL 1.0 mol/L盐酸，反应完全后生成的CO2气体折算成标准状况下的体积为896 mL（设气体全部逸出，下同）。

57．通过计算可知上述反应中___________过量。固体混

合物中Na2CO3与NaHCO3的物质的量之比为

______________。

58．取a g 上述Na2CO3和NaHCO3固体混合物，将其

制成溶液后，边搅拌边逐滴滴加40.0 mL 1.0 mol/L盐酸，

反应完全后生成的CO2气体折算成标准状况下的体积为448 mL，则a的值为________________；

NaHCO3在潮湿的空气中会缓慢的分解,Na2CO3会吸收空气中的水分：Na2CO3?nH2O（n为平均值，n≤10）。取没有妥善保管已部分变质的碳酸氢钠样品W 9.52g溶于水配成溶液，慢慢滴入稀盐酸并不停地搅拌，加入盐酸的体积与生成的标准状况下CO2的体积如右图（已知盐酸加至15 mL时，生成CO2112mL）。

59．求x的值。

60．样品W中的成分及各成分的物质的量。

【答案】

57、盐酸过量（2分）1:3 （2分）

58、1.79 ；7.16 （各3分，共6分）；

59、110 （2分）

60、NaHCO3为0.09mol （1分）Na2CO3?5H2O （2分）0.01mol （1分）

【10年二模闵行】22．将9.2gNa和5.4gAl同时放入一定量的水中，充分反应后得到200mL 澄清溶液，再向该溶液中缓慢通入标准状况下的HCl气体6.72L，若反应过程中溶液的体积保持不变，则下列结果正确的是

A．最终得到7.8g的沉淀

B．最终得到的溶液中c(Na＋)=c(Cl－)＋c(OH－)

C．反应过程中得到6.72L的气体（标准状况下）

D．最终得到的溶液中c(NaCl)＝1.5mol/L

【答案】AD

解析：此题考查了化学计算知识。分析题给混合物和水发生的反应，可知当

Na+Al+2H2O=NaAlO2+2H2↑,2Na+2H2O=2NaOH+H2↑时，反应后混合物中含有0.2mol NaAlO2、0.2mol NaOH，0.5mol H2；当通入HCl气体发生反应：NaOH + HCl=NaCl+H2O，NaAlO2+ HCl= NaCl+Al(OH)3↓，反应后混合物中含有0.3mol NaCl（即c(NaCl)＝1.5mol/L 则D对）、0.1mol Al(OH)3(即为7.8g,则A对)，0.5mol H2(即为11.2L,则C错)，最终得到的溶液中c(Na＋)=c(Cl－),则B错，故AD正确。

知识归纳：氢氧化铝是两性氢氧化物，氢氧化铝与酸应:Al(OH)3+3HCl==AlCl3+3H2O

3OH-+3H+=3H2O，氢氧化铝与碱反应:Al(OH)3+NaOH-==NaAlO2+2H2O。

【11年一模宝山区】

七、（本题共l6分）

30．已知NO2与NaOH溶液反应：2NO2+2 NaOH→NaNO2+NaNO3+H2O，NO和NO2可一起与NaOH溶液作用：NO2+NO+2NaOH→2NaNO2+H2O，现用VL某烧碱溶液能完全吸收n mol NO2和m mol NO组成的混合气体。

(1)所用烧碱溶液的物质的量浓度至少为________。

(2)若所得溶液中c(NO3-）：c（NO2-）=l：9，则原混合气体中NO2和NO的物质的量之比n：m=________。

(3)用含n和m的代数式表示所得溶液中NO3-和NO2-离子浓度的比值C(NO3-)：C(NO2-) = ____。

31．水垢是由多种物质组成的混合物，为研究含有Ca2+、Mg2+和HCO3-成分的水所形成水垢的化学组成，取干燥的水垢6.32 g。加热使其失去结晶水，得到5.78 g剩余固体A；高温灼烧A至恒重，残余固体为CaO和MgO，放出的气体用过量的Ba(OH)2溶液吸收，得到11.82 g沉淀。

(1)通过计算确定A中是否含有碳酸镁。

(2)若5.78g剩余固体A均烧至恒重时产生的气体完全被碱石灰吸收，碱石灰增重2.82g，通过计算确定A中各成分的物质的量。

(3)计算水垢中碳酸盐的质量分数。

【答案】

30．（6分）（每空2分）

(1) (m+n)/V mol?L-1（没写单位扣1分）

(2)3：2

(3) (n—m)/(3m+n)

31．(10分)

(1)n(CO2)=11.82/197=0.06mol，假设全部来自CaCO3的分解，则m(CaCO3)=6.00g

∵6.00>5. 78 ∴A中一定有MgCO3（3分）

(2) n(CaCO3)=0.01mol；n( MgCO3)=0.05mol(4分)

ω（碳酸盐）=82.3%（3分）

【11年一模长宁区】

七、计算（本题共16分）

30．（6分）一定量的氢气在氯气中燃烧，所得混合物用100mL 3.00mol/L的NaOH溶液（密度为1.12g/mL）恰好完全吸收，测得溶液中含有NaClO的物质的量为0.0600mol。

（1）原NaOH溶液的质量分数为

（2）所得溶液中Cl－的物质的量为mol

（3）所用氯气和参加反应的氢气的物质的量之比n（Cl2）：n（H2）＝。31．在标准状况下进行下列实验：甲、乙、丙各取30.00mL同浓度的盐酸，加入同一镁、铝合金，产生气体，测得有关数据列表如下：

0.385g

（1）分析上表数据后填空：

①盐酸的物质的量浓度为mol/L，在表中可作为计算依据的是（填实验序号，要求全部写出）

②据（填实验序号）中的数据，可计算出合金中镁与铝的物质的量之比为（2）在丙实验之后，向容器中加入一定量1.00mol/L的NaOH溶液，使合金中的铝恰好完全溶解，再滤出不溶固体请计算：

①滤液中溶质的物质的量。

②加入NaOH溶液的体积。

【答案】

30. （5分）（1）10.7％（1分）（2）0.24 （2分）（3）5︰3（2分）

31.（11分）（1）（共5分）①1.00 （1分）乙、丙（2分）②甲1:1（2分）

（2）（共6分）①n（NaCl）=n（Cl－）=1mol/L×0.03L=0.03mol………………2分

设：0.459g合金中含铝的物质的量为x

27g/molx+24g/molx=0.459g x=0.009mol