高中化学铝的计算.docx
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高中化学铝的计算
教师
日期
学生
课程编号
07
课型
专题
课题
金属铝的计算
教学目标
1、掌握铝的相关计算的技巧与方法。
2、掌握与Al(OH)3沉淀产生有关的计算问题。
3、能够看懂图像,学会与图像相关的计算。
教学重点
1、铝的相关计算方法与技巧。
2、与Al(OH)3沉淀产生有关的计算;图像计算
教学安排
版块
时长
1
典例解析
90mins
2
师生总结
10ins
3
课后作业
40ins
金属铝的计算
例题解析
知识点1:
方法技巧类
题型一:
利用极值法解题
对数据不足而感到无从下手的计算或混合物组成判断的题目,采用极端假设(即为某一成分或者为恰好完全反应)的方法以确定混合体系中各物质的名称、质量分数、体积分数。
【例1】镁铝的合金mg,与足量的盐酸反应,产生的氢气在标准状况下的体积为11.2L,则m的值
不可能为()
A.9.5B.10.5C.11.5D.12.5
【难度】★
【答案】D
【解析】假设1:
mg金属是镁的混合物,在根据氢气的体积得到镁的质量:
m=12g
假设2:
mg金属是铝的混合物,在根据氢气的体积得到铝的质量:
m=9g
所以m的范围为9g~12g。
变式1:
将5.6g铁粉与另一种金属的混合物跟足量的盐酸反应,标准状况下生成氢气2.2L,则另
种金属可能是()
A.AlB.MgC.CaD.Zn
【难度】★
【答案】D
【解析】假设1:
5.6g全部为铁,则生成气体的体积为2.24L。
假设2:
5.6g全部为选项中的金属,Al:
6.96LMg:
5.22LZn:
1.96L
钙会与水反应。
变式2:
由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混和物10g,与足量的盐酸反应产生的氢气在标
准状况下为11.2L,则混和物中一定含有的金属()
A.锌B.铝C.铁D.镁
难度】★
答案】B
解析】10g金属混合物与足量盐酸反应生成
0.5mol的氢气。
A.锌
若是
10g锌,
产生氢气:
0.156mol
B.铝
若是
10g铝,
产生氢气:
0.56mol
C.铁
若是
10g铁,
产生氢气:
0.179mol
D.镁
若是
10g镁,
产生氢气:
0.42mol
要使产生氢气的量为
0.5mol,
则肯定含有铝,因为只有10g铝产生的氢气超过0.5mol。
变式3:
下列各组金属混合物的质量相同,它们分别跟足量的盐酸反应,在相同的条件下产生的氢气体积也相同,则其中锌的含量最多的是()
A.锌和铁B.锌和铝C.锌和镁D.锌和钠
【难度】★★
【答案】A
【解析】设金属混合无的质量为1g,运用极值法的思想。
A中1g铁产生氢气约0.0178mol;B中1g铝长生氢气约0.056mol;C中1g镁产生氢气约0.0417mol;D中钠会和水反应生成氢气,约0.0208mol。
要使产生的氢气量相等,锌含量最多,即另一种单质生成的氢气的量最少,即答案选择A。
题型二:
守恒法
【例2】将一块镁铝合金溶于盐酸后,加入过量氢氧化钠溶液,过滤后灼烧沉淀物,所得白色粉末的质量等于原合金的质量,则该合金中镁和铝的质量比是()
A.3:
2
B.2:
3
C.1:
1
D.2:
1
【难度】
★★
【答案】
A
【解析】
由题,
m(MgO)=m(Mg)+m(Al)
所以m(O)=m(Al)
得到
m(Mg):
m(Al)=m(Mg):
m(O)=24:
16=3:
2
变式1:
将mgAl2O3、Fe2O3的混和物溶解在过量的100mLpH值为1的硫酸中,然后向其中加入NaOH溶液使Fe3+、Al3+刚好全部转化成沉淀,用去NaOH溶液100mL,则NaOH溶液的浓度为()
【解析】反应前的硫酸根与全部的Na+结合成硫酸钠,所以n(SO4-):
n(Na+)=1:
2
由此得到硫酸的物质的量。
变式2:
xmol金属镁和0.1mol金属铝的混合溶液,溶于过量的1mol/L1L盐酸后,再加入过量的氢氧化钠,当氢氧化铝沉淀全部转化为AlO-时停止加入氢氧化钠,求所加氢氧化钠的物质的量?
【难度】★★
【答案】NaOH中的钠离子转移到两部分,一是NaCl种,二是NaAlO2中。
n(NaOH)=n(NaCl)+n(NaAlO2)=1mol+0.1mol=1.1mol
,可推测此时溶液中的溶质什么,找
【方法提炼】当题干中出现标志性的语言“当某元素恰好转变为沉淀时”到溶质中阴阳离子之间的关系,利用这个关系去解题。
知识点2:
与Al(OH)3沉淀生成有关的计算
1.根据
AlCl3和NaOH的量计算生成Al(OH)3的量
2.根据AlCl3和Al(OH)3的量计算需要NaOH的量
NaOH的量
n(NaOH)
当NaOH不足时
n(NaOH)=
当NaOH过量时
n(NaOH)=
答案】3n[Al(OH)3]3n(Al3+)+{n(Al3+)-n[Al(OH)3]}=4n(Al3+)-n[Al(OH)3]
、NaAlO2和HCl
1.根据NaAlO2和HCl计算生成Al(OH)3的量
2.根据Al(OH)3和NaAlO2的量计算需要加入HCl的量
HCl的量
n(HCl)
当HCl不足时
n(HCl)=
当HCl过量时
n(HCl)=
答案】n[Al(OH)3]n(AlO2-)+3{n(AlO2-)-n[Al(OH)3]}=4n(AlO2-)-3n[Al(OH)3]
例1】向30mL1mol·-L1的AlCl3溶液中逐渐加入浓度为4mol·-L1的NaOH溶液,若产生0.78g
白色沉淀,则加入的NaOH溶液的体积可能为(
答案】
当生成沉淀0.01mol时需NaOH0.03mol或需NaOH0.11mol,显然B项符合题意。
解法二:
已知n(AlCl3)=0.03mol,n[Al(OH)3]=0.01mol,由沉淀的物质的量小于氯化铝的物质的量可推知此题可能有两个答案:
一是氢氧化钠不足,二是氢氧化钠过量。
由两者反应的离子方程式知Al3++3OH-→Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH-→AlO2-+2H2O
当碱的量不足时,则V(NaOH)=0.403L=0.0075L=7.5mL;当碱过量时,则V(NaOH)=
变式1:
等体积的AlCl3和NaOH两种溶液混合后,沉淀物中含铝元素的质量与溶液中含铝元素的质
量相等,则AlCl3和NaOH两种溶液物质的量浓度之比是()
★1︰3★2︰3★1︰4★2︰7
A.★和★B.★和★C.★和★D.★和★
【难度】★★
【答案】C
【解析】Al(OH)3沉淀有两种情况:
(1)NaOH不足,Al3+部分转化为Al(OH)3沉淀
(2)NaOH稍过量,Al(OH)3沉淀有部分转化为AlO-。
分别计算。
变式2:
现有100mL3mol/L的NaOH溶液和100mL1mol/L的氯化铝溶液,★将NaOH溶液分多次
加到氯化铝溶液中;
★将氯化铝溶液分多次加到
NaOH溶液中。
比较两种操作的结果是(
)
A.现象相同,
沉淀量不等
B.
现象相同,沉淀量也相等
C.现象不同,
沉淀量相等
D.
现象不同,沉淀量不等
【难度】★★
【答案】C
★amol★bmol★a/3mol★b/3mol★0mol★(4a-b)mol
A.★★★★★B.★★★★★C.★★★★D.★★★
【难度】★★★
【答案】C
变式1:
在含bmolAlCl3的溶液中加入含amolNaOH的溶液,则:
(1)当时a≤b,生成沉淀的物质的量为。
(2)当a、b满足条件时,无沉淀生成。
(3)当a、b分别满足、条件时,有沉淀生成,生成沉淀的物质的质量
分别是和。
(4)若在反应过程产生cg沉淀,则a的最大值为,a的最小值为.(用b、c
或b表示)
【难度】★★★
【答案】
(1)a/3mol
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- 关 键 词:
- 高中化学 计算