巧解鋁及其化合物的計算題精

1、巧解鋁及其化合物的計算題胡映林 胡軍龍鋁及其化合物的計算是考查學(xué)生各種能力的重要題型，在高考及競賽中頻頻出現(xiàn)，因此如何快速而準(zhǔn)確解答這類題非常重要，現(xiàn)將幾種巧算方法介紹如下：一、公式法鋁及其化合物常見題型的計算公式如下：I. 與NaOH反應(yīng)生成沉淀的質(zhì)量當(dāng)時，。當(dāng)時，。當(dāng)時，。II. 與強(qiáng)酸（）反應(yīng)生成沉淀的質(zhì)量當(dāng)時，。當(dāng)時，。當(dāng)時，。III. 的混合溶液與反應(yīng)時，求的物質(zhì)的量。若與的反應(yīng)關(guān)系如下圖，則IV. 明礬溶液與溶液反應(yīng)生成沉淀的質(zhì)量。當(dāng)時，；當(dāng)時，；當(dāng)時，。例1：將100mL 氯化鋁溶液跟苛性鈉溶液混合后，得到沉淀，此時消耗苛性鈉溶液的體積是（ ）A. 250mLB. 375mLC.

2、 475mLD. 500mL解析：由I中公式可得：由I中公式可得：。選B、C項。例2：將鋁溶解于100mL 溶液中，然后向所得溶液中加入的鹽酸，最后可得沉淀多少克？解析：2.7g鋁溶于100mL 溶液中生成，余NaOH ，加入鹽酸時，NaOH需消耗鹽酸0.2 mol。生成沉淀的質(zhì)量是由0.1 mol 和0.2 mol鹽酸反應(yīng)而得到的。根據(jù)II中公式可得：例3：把一小塊鎂鋁合金溶于100mL鹽酸中，然后向其中滴入溶液，生成沉淀的質(zhì)量和加入NaOH溶液的體積如下圖所示。求：（1）鎂鋁合金的質(zhì)量組成。（2）鹽酸的物質(zhì)的量濃度。（3）B點沉淀的質(zhì)量。解析：由II中的公式和可得：（1）（2）因溶解Mg、

3、Al消耗的與完全沉淀消耗的的物質(zhì)的量相同，故：（3）B點處，m（沉淀）例4：向a L物質(zhì)的量濃度為的明礬溶液中逐滴加入b L物質(zhì)的量濃度為的溶液時，當(dāng)b滿足_時，沉淀的總物質(zhì)的量為最大值；當(dāng)b滿足_時，沉淀的總質(zhì)量為最大值。當(dāng)，時，生成沉淀的質(zhì)量為多少克？解析：根據(jù)化學(xué)方程式和可知：向明礬中加，當(dāng)沉淀完全時，生成沉淀的物質(zhì)的量最大，此時，則；當(dāng)沉淀完全時，沉淀質(zhì)量最大，此時，即。根據(jù)IV中公式可得：二、守恒法根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量守恒，電荷守恒，得失電子守恒等，可簡化鋁的有關(guān)計算。例5：準(zhǔn)確稱取6g鋁土礦樣品（含）放入盛有100mL某濃度的硫酸的燒杯中，充分反應(yīng)后過濾，向濾液中加入的NaOH溶液

4、，產(chǎn)生的沉淀的質(zhì)量m與加入NaOH溶液的體積V的關(guān)系如下圖所示。請回答：（1）硫酸的物質(zhì)的量濃度為_。（2）若a=2.3，用于沉淀所消耗的NaOH溶液的體積是_mL，鋁土礦中各組成成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：為_，為_，為_。（3）a值的范圍應(yīng)是_，在這個范圍內(nèi)，a值越大，_的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越小。解析：（1）加入35mL NaOH時，沉淀最多，溶液為溶液，根據(jù)電荷守恒有，又根據(jù)元素守恒有。解得（2）沉淀所耗的量是使溶解所耗的3倍，即沉淀所耗NaOH溶液為；消耗NaOH溶液的體積為。（3）由，設(shè)剩余0.9g全部為或，采用極值法不難求出a值的范圍為：；a值越大，的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越小。三、對比法對比法是根據(jù)題給數(shù)據(jù)，對比分

5、析出有關(guān)物質(zhì)和過量物質(zhì)，然后再求解答案。例6：現(xiàn)有甲、乙兩瓶無色溶液，已知它們可能是溶液和NaOH溶液。現(xiàn)做如下實驗：取440mL甲溶液與120mL乙溶液反應(yīng)，產(chǎn)生1.56g沉淀。取120mL甲溶液與440mL乙溶液反應(yīng)，產(chǎn)生1.56g沉淀。取120mL甲溶液與400mL乙溶液反應(yīng)，產(chǎn)生3.12g沉淀。通過必要的計算和推理判定：（1）甲溶液為_溶液，其物質(zhì)的量濃度是_。（2）乙溶液為_溶液，其物質(zhì)的量濃度是_。解析：列表對比如下：組別甲（mL）乙（mL）沉淀的物質(zhì)的量（mol）4401200.021204400.021204000.04對比兩組數(shù)據(jù)，甲用量相同，乙的用量比多而生成的沉淀反而比多

6、，根據(jù)NaOH能溶解的性質(zhì)，可推知甲為，乙為NaOH；再對比兩組數(shù)據(jù)可知組中NaOH不足量，故NaOH的物質(zhì)的量為；組中NaOH部分溶解，設(shè)濃度為，則有：，。四、比例法比例法是利用鋁及其化合物在反應(yīng)過程中物質(zhì)的量、質(zhì)量等存在的固定比例關(guān)系來求解的方法。例7：甲、乙兩燒杯中各盛有100mL 的鹽酸和氫氧化鈉溶液，向兩燒杯中加入等質(zhì)量的鋁粉，反應(yīng)結(jié)束后生成氣體的體積比為甲：乙=1：2，則加入鋁粉的質(zhì)量為（ ）A. 5.4gB. 3.6gC. 2.7gD. 1.8g解析：鋁和鹽酸的反應(yīng)方程式為；鋁與NaOH溶液的反應(yīng)方程式為，若在等物質(zhì)的量的鹽酸和NaOH溶液中分別投入足量的鋁粉，則產(chǎn)生的的體積比為1：3?，F(xiàn)在