用守恒法解有关镁、铝和铁的计算题.doc

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1、用守恒法解有关镁、铝和铁的计算题   有关金属的计算题，解题方法有多种，其中最重要的一种是守恒法，这种方法常常能快速，准确地解出较难的计算题！一、得失电子守恒与终态法结合例1：将5.1g镁和铝投入500ml2mol/L的盐酸中，生成氢气0.5g，金属完全溶解：再加入4mol/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.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，溶液中溶质只含NaCl，

2、据Na+与Cl-守恒有500×2=4×V（NaOH），所以V（NaOH）=250ml。 (2)生成沉淀的质量最多是（ ）    A.22.1g     B. 8.5g   C. 10.2g D.13.6g解析：从始态（金属镁和铝）到终态（Mg(OH)2和Al(OH)3）沉淀，固体增加的质量为OH-的质量，只要计算出OH-的物质的量即可，而OH-的物质的量等于反应中转移的电子的物质的量，因反应中生成氢气0.5g，所以转移的电子的物质的量为氢气物质的量的2倍，即0.5mole，答案为D。   例2：向100ml水中投入K和Al共15g，充分反应

3、后，剩余金属为1.8g（1）计算放出H2多少升（标准状况下）解析：剩余金属1.8g只可能是Al（因钾要与水反应），钾与水反应生成KOH和H2，KOH再与Al反应（因金属Al有剩余，所以生成的KOH完全反应），2K+2H2O=2KOH+H2↑① 2KOH+2H2O+2Al=2NaAlO2+3H2↑② ①+②得：2K+2Al+4H2O=2NaAlO2+4H2↑有关系式  金属质量～～～氢气体积（标准状况下）                  66g                44.8L                  V(H2)     

4、     V(H2)=8.96L（2）过滤出未反应的金属，向滤液中逐滴加入4mol/L的H2SO4溶液，生成沉淀的最大值是多少，此时消耗H2SO4溶液的体积是多少？解析：据Al守恒有关系式：Al～～～～Al(OH)3可计算生成沉淀的质量。 要使生成的沉淀最多，Al3+全部生成Al(OH)3沉淀，溶液中溶质只含K2SO4溶质，据K+与SO42-守恒有关系式 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，使沉淀刚好完全溶解，此时消耗H2SO4溶液的体积是多少？解析：沉淀刚好完全溶解时，溶液中只有K2SO4和Al2(SO4)3。由电荷守恒有：2n(SO42-)=3n(Al3+)+n(K+)，所以有n(H2SO4)=3/2n(Al)+1/2n(K) 答案为100ml。  二、电荷守恒的运用例3：将K2SO4和Al2(SO4)3和KAl(SO4)2三种混合溶液加H2SO4酸化。测得C(SO42-)=0.105mol/L，C(Al3+)=0.055mol，pH=2.0(假设H2SO4完全电离为H+和SO42-)则C（K+）为： 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，忽略不计。根据电荷守恒有：C(K+）+3C(Al3+)+C（H+）=2C(SO42-) 解之：C(K+）=0.035mol/L例4：现有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，使生成的沉淀刚好完全溶解时，消耗2molKOH溶液，求原溶液中的K+的物质的量？解析：生成的沉淀刚好完全溶解时，

7、消耗2molKOH溶液，由反应     Al3++4OH-=AlO2-+2H2O  n(Al3+)=n(OH-)/4=0.5mol   设原溶液中的K+的物质的量为n(K+原），由电荷守恒，对原溶液有         n(K+原）+3n(Al3+)=2n(SO42-) ①加入2molKOH溶液后，由电荷守恒有：        n(K+原）+n(K+加入）=n(AlO2-)+2n(SO42-) ②     由Al元素守恒有：n(Al3+)=n(AlO2-)  ③联立①②③解得：n(K+原）=2.5mol   例5：某些化学试剂可用于净水。水处

8、理中使用一种无机高分子，化学式为[Al2(OH)nClm·yHO]x，式中m等于 A.3-n   B.6-n   C.6+n  D. 3+n解析：由电荷守恒有：3n(Al3+)=