幾種重要的金屬巧解例談１

“幾種重要的金屬”巧解例談一、終態(tài)法例1.有鎂、鋁的混合粉末10.2g，將它溶于500mL4mol·L―1的鹽酸中，若要得到沉淀量為最大值，則需加入2mol·L―1的NaOH溶液的體積為()解析：有關(guān)反應(yīng)為：Mg+2HCl=MgCl2+H2↑2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑HCl+NaOH=NaCl+H2O（可能）MgCl2+2NaOH=Mg（OH）2↓+2NaClAlCl3+3NaOH=Al（OH）3↓+3NaCl若要由反應(yīng)方程式分別求出鎂、鋁的物質(zhì)的量，繁而難解，可運(yùn)用“終態(tài)法”，沉淀為最大量時(shí)，即鎂、鋁全部以=Mg（OH）2、Al（OH）3存在，而此時(shí)溶液中只存在NaCl，則根據(jù)原子守恒，有：n（NaOH）=n（HCl）=0.5L×4mol·L―1=2mol，V（NaOH）==1L=1000mL，選C。二、等量代換法例2.有一塊Al-Fe合金，溶于足量的鹽酸中，再用過(guò)量的NaOH溶液處理，將產(chǎn)生的沉淀過(guò)濾、洗滌、干燥、灼燒完全變成紅色粉末后，經(jīng)稱(chēng)量，紅色粉末的質(zhì)量恰好與合金的質(zhì)量相等，則合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（）％％解析：變化主要過(guò)程為：由題意得：Fe2O3與合金的質(zhì)量相等，而鐵全部轉(zhuǎn)化為Fe2O3，故合金中Al的質(zhì)量即為Fe2O3中氧元素的質(zhì)量，則可得合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)即為Fe2O3中氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，O%=×100%=30%，選B。三、電荷守恒法例3.將8gFe2O3投入150mL某濃度的稀硫酸中，再投入7g鐵粉收集到（標(biāo)準(zhǔn)狀況），同時(shí)，F(xiàn)e和Fe2O3均無(wú)剩余，為了中和過(guò)量的硫酸，且使溶液中鐵元素完全沉淀，共消耗4mol/L的NaOH溶液150mL。則原硫酸的物質(zhì)的量濃度為（）A.1.5mol/LL解析：粗看題目，這是一利用關(guān)系式進(jìn)行多步計(jì)算的題目，操作起來(lái)相當(dāng)繁瑣，但如能仔細(xì)閱讀題目，挖掘出隱蔽條件，不難發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)后只有Na2SO4存在于溶液中，且反應(yīng)過(guò)程中SO42―并無(wú)損耗，根據(jù)電中性原則：n（SO42―）=n（Na+），則原硫酸的濃度為：2mol/L，故選C。四、得失電子守恒法例4.某稀硝酸溶液中，加入5.6g鐵粉充分反應(yīng)后，鐵粉全部溶解，生成NO，溶液質(zhì)量增加3.2g，所得溶液中Fe2+和Fe3+物質(zhì)的量之比為（）∶1∶1C.1∶1D.3∶2解析：設(shè)Fe2+為xmol，F(xiàn)e3+為ymol，則：x+y==（Fe元素守恒）2x+3y=（得失電子守恒）得：x=，y=。則x∶y=3∶2。故選D。五、元素守恒例5.將幾種鐵的氧化物的混合物加入100mL、7mol?L―1的鹽酸中。氧化物恰好完全溶解，在所得的溶液中通入0.56L（標(biāo)況）氯氣時(shí)，恰好使溶液中的Fe2+完全轉(zhuǎn)化為Fe3+，則該混合物中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（）解析：鐵的氧化物中含F(xiàn)e和O兩種元素，由題意，反應(yīng)后，HCl中的H全在水中，O元素全部轉(zhuǎn)化為水中的O，由關(guān)系式：2HCl~H2O~O，得：n（O）=，m（O）=×16g?mol―1=5.6g；而鐵最終全部轉(zhuǎn)化為FeCl3，n（Cl）=0.56L÷22.4L/mol×2+=，n（Fe）=，m（Fe）=×56g?mol―1=14g，則，故選B。六、關(guān)系式法例6.16g硫粉和42g鐵粉，混合并在隔絕空氣情況下加熱，當(dāng)完全反應(yīng)后，再加入過(guò)量的鹽酸，生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為（）A.22.4LB.16.8LC.11.2L解析：在鐵與硫的反應(yīng)后，無(wú)論何種物過(guò)量，與最終的氣體量無(wú)關(guān)。因?yàn)椋篎e~H2↑，F(xiàn)eS~H2S↑；即氣體的物質(zhì)的量等于鐵的物質(zhì)的量。n（Fe）==，v(↑)=×22.4L/mol=16.8L，故選B。七、摩爾電子質(zhì)量法例7.由兩種金屬組成的合金10g投入足量的稀硫酸中，反應(yīng)完全后得到氫氣11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，此合金可能是（）A.鎂鋁合金B(yǎng).鎂鐵合金C.鋁鐵合金D.鎂鋅合金解析：將金屬每失去1mol電子所需金屬的質(zhì)量稱(chēng)為摩爾電子質(zhì)量。由題意，生成，金屬失去的電子即為1mol，即合金的平均摩爾電子質(zhì)量為10g?mol―1，鎂、鋁、鐵、鋅的摩爾電子質(zhì)量分別為：12、9、28、（單位：g?mol―1），由平均值可知，混合物中一種金屬的摩爾電子質(zhì)量小于10g?mol―1，另一種大于10g?mol―1，故選A、C。八、極端假設(shè)法例8.A.2∶1B.4∶1∶1∶2解析：（1）假設(shè)全生成Fe2+。3Fe+8HNO3=3Fe（NO3）3Fe+8HNO3=3Fe（NO3