金屬混合物與酸反應地計算——極值法平均值法

1、金屬混合物與酸反應的計算極值法，平均值法混合物沒有固定的組成和性質(zhì)，但大多數(shù)混合物的參數(shù)介于其組分之間，下面簡單介紹混合物的這一特點在相 關計算中的應用：理解：先用數(shù)學知識進行認識4與8的平均值x之間的關系4<x<8聯(lián)系化學知識JJJ凈物A的數(shù)值 < 混合物的數(shù)值 < 純凈物B的數(shù)值依據(jù)上面的分析相關題型有：a. 已知純凈物AB的數(shù)值，求混合物的數(shù)值的取值范圍b. 已知混合物的數(shù)值，求兩種純凈物AB的取值范圍B （或A ）取值范圍c. 已知純凈物A （或B）的數(shù)值和混合物的數(shù)值，求另一種純凈物下面是相關的類型題：a. 已知純凈物AB的數(shù)值，求混合物的數(shù)值的取值范圍I.

2、組成的混合物和足量的HCI溶液反應，產(chǎn)生 H2 0.4g，則混合物的質(zhì)量可能為（）A.解析：極值法-設全部為Zn，則要產(chǎn)生0.4g氫氣要Zn 13g，設全部是AI，則要產(chǎn)生0.4g氫氣要Al 3.6g，現(xiàn)在是混合物，介于兩者之間，所以選B.2. 將15g兩種金屬的混合粉末投入定量鹽酸中，充分反應后，得到 成上述混合物的是（）A. Mg , Ag B. Zn , Cu C. Al , Fe D. Al, Mg1g氫氣，則下列各組金屬中肯定不能構(gòu)解析： 這道題中，Mg、Zn、Al、Fe都是可以反應的，Ag、Cu都是不反應的。根據(jù)化學方程式計算知道:解析：Mg （ 12g 出 1g 氫氣）；Fe（

3、28g 出 1g 氫氣）Zn （ 32.5g出1g氫氣）；Cu和Ag（與酸不反應）A Mg為12g<15g, Ag不反應，可以。B Zn為32.5g>15g, Cu不反應，不可以。C Al 為 9g<15g , Fe 為 28g>15g ，可以。D Al 為 9g<15g , Mg 為 12g<15g，不可以。因此應該選B、D。b. 已知混合物的數(shù)值，求兩種純凈物 AB的取值范圍3.兩種金屬粉末的混合物30g，與足量的稀硫酸反應，生成1g氫氣，則組成該混合物的兩種金屬可能是A. Mg 和 FeB. Fe 和 ZnC. Zn和CuD.Cu 和 Ag解析：Mg

4、（ 12g 出 1g 氫氣）；Fe（ 28g 出 1g 氫氣）Zn （ 32.5g出1g氫氣）；Cu和Ag（與酸不反應）A. 12g28g均小于30g ,不可能B. 28g<30g<32.5g,可能C. 32.5g>30g ,Cu與酸不反應，不可能D. Cu和Ag（與酸不反應）,不可能故選B4.由兩種金屬組成的混合物共20g,與足量的鹽酸完全反應后，共放出1g氫氣，則原混合物的組成不可能是A. Zn 和 MgB. Fe 和 MgC. Zn 和 FeD. Fe 和 CuA. 32.5g>20g>12g, 可能B. 28g>20g>12g, 可能C. 32

5、.5g>28g>20g,不可能D. 28g>20g, Cu不反應，不可能所以答案為C、D5. 將2.4gMg和Al的混合物投入50g稀鹽酸中，恰好安全反應,則鹽酸溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)可能為（）A. 7.3%B. 14.6%C. 16.8%D. 19.46%解析:極值法一若混合物全為Mg，則HCI濃度為14.6% ;若全為Al，則HCI濃度為20.2%.現(xiàn)在是混合物，含有 兩種物質(zhì)，故14.6%<a%<20.2%. 答案選C.c. 已知純凈物A （或B）的數(shù)值和混合物的數(shù)值，求另一種純凈物B （或A ）取值范圍6. 某金屬顆粒6g與足量的稀硫酸反應得0.2g氫氣,則此

6、金屬顆?？赡苁牵ǎ〢.純凈的Fe B.含Zn的Fe C.含不溶于酸雜質(zhì)的 ZnD.含不溶于酸雜質(zhì)的 Fe解析：Fe 5.6g生成0.2g氫氣；Zn 6.5g生成0.2g氫氣A. 5.6g<6g,不可能B. 5.6g<6g<6.5g,可能C. （6.5+x）g>6g,不可能D. （5.6g+x）g 可能等于6g,可能所以選B、D7. 有一不純的 Fe 5.6g與足量的稀硫酸反應，放出0.21g氫氣，則 Fe片中可能含有的一種金屬雜質(zhì)為（）A. Mg B. ZnC. Cu D. Al答案：A D8.有一不純的Fe片質(zhì)量為6.5g,與足量的稀硫酸反應，放出0.18g氫氣，則F

7、e片中可能含有的一種金屬雜質(zhì)為A.AlB. MgC. CuD. C答案： C9. 粉末狀金屬混合物 12g ，加入足量的稀硫酸后產(chǎn)生 1g 氫氣，這種金屬混合物可能是（ ）A. Al 和 FeB. Zn 和 Fe C. Mg 和 Cu D. Mg 和 Zn這種 金 屬是答案： A10. 5.6g 某 金屬 跟足量 稀硫 酸反應 后，生成正 二價 金屬化合物，同時 放出 0.2g 氫氣 ，（）A ZnBFeCCaD Mg答案： B解題技巧：平均值法在數(shù)學上，我們算過求平均數(shù)的題目，可表達為：m=（a+b）/2 ，且a > b > 0時，a > m > b。我們把它引入化學

8、計算中，能使很多題目轉(zhuǎn)繁為簡，化難為易。一、解題方法指導例題 1 計算下列不同質(zhì)量的 20%的硫酸和 10% 的硫酸相混合后，所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)，并填表：10%的硫酸的質(zhì)量 20% 的硫酸的質(zhì)量 混合后硫酸溶液的質(zhì)量分數(shù)20g 70g40g 60g50g 50g60g 30g80g 20g思考：混合前后硫酸溶液中溶質(zhì)、溶劑、溶液的量分別發(fā)生了什么變化?混合液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)與混合前兩溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)大小有何關系？由此你可以得到哪些結(jié)論？（ 1）混合后的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)總是介于10%-20% 之間。（ 2）只有等質(zhì)量混合時混合液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)是混合前兩溶液溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)之和的1/2 。（3）當 2

9、0% 的硫酸溶液質(zhì)量大時，混合液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)就大于 15% ，反之亦然。例題2 現(xiàn)有13.5 g氯化Cu樣品，當它與足量的硝酸Ag充分反應后，得到 AgCI 29g，則此樣品中可能混有的物質(zhì)是（ ）A、BaCI2B、KCIC、Zn CI 2D、CaCI2思考：此題反應化學方程式是什么?如果混有雜質(zhì)會對 AgCI 的產(chǎn)量產(chǎn)生什么影響 ?解析：此類題目一般采用假設推理求平均值的方法。先假設參加反應的物質(zhì)為純凈物質(zhì)，經(jīng)計算得出一個平均 值。然后將假設所得結(jié)果，與實際數(shù)據(jù)相比較。（1）設13.5 g純凈物的CuCl2與AgNO 3反應可得AgCI質(zhì)量為XCuCI 2 + 2AgNO 3= 2AgCI

10、 J + Cu（NO 3）213528713.5gX135 ：287 = 13.5 g：XX = 28.7 g因為28.7 gv 29 g,說明CuCI 2樣品中混有的雜質(zhì)能與硝酸Ag反應，并且與同質(zhì)量的CuCI 2相比產(chǎn)生AgCI的質(zhì)量多，即雜質(zhì)中所含氯元素的質(zhì)量分數(shù)高于CuCI 2中氯元素的質(zhì)量分數(shù)。分別計算出CuCI 2、BaCl2、KCI、Zn Cl 2、CaCI 2中氯元素的質(zhì)量分數(shù)，然后比較得出答案。（比較時各比值可不算出，只比較各式中的Cu與2K、Zn、Ba、Ca的相對原子質(zhì)量即可）19% ,則該硫酸銨化肥中可能含有的其它氮肥是例題 3 某硫酸銨化肥中混有其它氮肥,分析知其中含氮

11、量為A、碳酸氫銨B、硝酸銨C、尿素D、氯化銨思考：純凈硫酸銨中氮元素質(zhì)量分數(shù)是多少?題目中已知量 19% 為硫酸銨和其它氮肥含氮量的平均值，所以此平均值介于硫酸銨與另一氮肥含氮量之間。只要計算出各肥料的含氮量，問題便得到解決。例題4 某CO與CO2混合氣體，實驗測得混合氣體的含碳量為40%，此混合氣體中，CO與CO 2相比較誰的質(zhì)量分數(shù)大 ?思考：純凈的CO與CO2中的含碳量各是多少？混合氣體的含碳量和它們的平均值有何關系？解：(1)CO和CO2的含碳量不同，CO含碳量為42.9%，CO2的含碳量為27.3%。當CO在混合氣體中所占的比 例越高，混合氣體的含碳量也就越高，反之，含碳量越低。若C

12、O、 CO2 在混合氣體中的質(zhì)量分數(shù)均為50% ，則含碳量的平均值為：(42.9% + 27.3%)/2 = 35.1% V 40%，所以混合氣體中的 CO的含量多。把混合氣的總量看作 1。如果CO的質(zhì)量分數(shù)為 X%，貝U CO2的質(zhì)量分數(shù)為(1-X%)，將CO和CO2含碳量， 分別乘以它們在混合氣體中的質(zhì)量分數(shù)，兩者之和即為 40% 。例題5 兩種二價金屬的混合物 4.4 g與足量稀硫酸反應產(chǎn)生 0.16 g H2，則這兩種金屬可能是：()A、 Fe 和 MgB、 Cu 和 MgC、 Zn 和 AlD、 Fe 和 Zn思考：我們學過哪些金屬和酸反應后金屬元素顯 +2 價。這樣即可排除哪個選擇

13、項?你能據(jù)此定出二價金屬和酸反應的通式嗎 ?此題和例題 2 相似，你能參考例題 2 解出它嗎 ?解法 1 ：解法 2：設兩二價金屬元素符號通式為 M, 平均相對原子質(zhì)量為 X。M + H 2SO4 = MSO 4 + H2 fX24.4 g0.16 gX : 2 = 4.4 g : 0.16g解得 : X = 55然后用選擇項中兩金屬相對原子質(zhì)量和它相比較，若兩金屬都反應則必須一種金屬相對原子質(zhì)量大于55，另外一55 ，通過比較即可解之。種的小于 55 ；若一金屬不反應，則另一種金屬相對原子質(zhì)量應小于、知識能力訓練：0.22 g,所含雜質(zhì)可能是（1、5.6 g含雜質(zhì)的Fe和足量的鹽酸反應放出氫

14、氣A 、 ZnB 、 MgC、 CuD 、 Al2、由X和Y兩種元 素組成的化合物a和b中，Y的化合價相同，化合物a中X元素的質(zhì)量分數(shù)為 50%，化合物b中X的質(zhì)量分數(shù)為40%。已知a的化學式XY2，貝U b的化學式為:A、 X2YB、 X2Y3C、 XY3D 、 X3Y23、若將NaCI樣品100 g和足量AgNO 3溶液反應，產(chǎn)生 AgCI 252 g,雜質(zhì)可能是（A、 NH 4NO 3B、 BaCI 2C、 NH 4CI D、 KCI4、100 g含雜質(zhì)5%的大理石跟400 g溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為18.25% 的鹽酸反應,產(chǎn)生CO2 45g ,雜質(zhì)可能是（A、 Na 2CO3B、 CuC、 F

15、eD 、 CaCI 25、兩種金屬粉末的混合物30 g與足量的稀硫酸反應，生成1g氫氣。則這種混合物的可能組成是（A、 Mg 和 AIB、 Fe 和 ZnC、 Fe 和 MgD 、 Fe 和 AI6 現(xiàn)有 pH = 8 的溶液 50mL ,若相使 pH 變?yōu)?3,應加入下列哪種 pH 溶液（ ）A、 pH = 0B、 pH = 3C、 pH = 7D 、 pH = 5E、 pH = 147、兩種固體氧化物共 5.6g ,跟 7.3% 的鹽酸 100g 恰好完全反應,則混合物可能是（）A、 BaO 和 ZnB、 CaO 和 CuO C、 MgO 和 CuO D 、 CaO 和 MgO8、由等質(zhì)量

16、的 MgO 與另一氧化物組成的混合物中,氧元素的質(zhì)量分數(shù)為 30% ,則另一種氧化物是（ ）A 、 CaOB、 BaOC、 CuO D 、 AI 2O39、分別將5.6g某種“ Fe粉”和5.6g某種“ Mg粉”與足量稀硫酸充分反應，生成的氫氣的質(zhì)量均為0.2g，根據(jù)這一結(jié)果推斷（ ）A 、該“ Fe 粉”和“ Mg 粉”都是純凈物B、該“ Fe粉”和“ Mg粉”都是混合物C、“ Mg 粉”一定是混合物， “ Fe 粉”一定是純凈物D、“ Mg 粉”一定是混合物， “Fe 粉”可能是混合物10、將含雜質(zhì)的 NH4HCO3 79 g受熱分解可得 C02 43 g。問雜質(zhì)有可能是 Na2CO3嗎？

17、11有一不純的Fe，含有Mg 、Al、Zn 3種雜質(zhì)中的2種，取該樣品2.8 g與足量的稀硫酸反應，得到0.1 g氫氣，則這種 Fe 一定含有的雜質(zhì)是,可能含有的雜質(zhì)是12、氧化Fe與另一金屬氧化物組成的混合物8g，已知其中含氧元素 3g，則另一種金屬氧化物可能是()A 氧化 Mg B 氧化鈣 C 氧化 Cu D 氧化 Al附：十字交叉法1 、解題范圍：關于溶液混合時的計算。2、方法原理：溶液釋稀或混合前后，溶質(zhì)的質(zhì)量是不變的。設混合前濃溶液的質(zhì)量為m ，溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為 a%，稀溶液的質(zhì)量為n,溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為 b%，兩溶液混合后的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為c%。則ma% + nb% = (m + n)c%即 :m/n = (c%-b%)/(a%-c%)簡化為： m/n = (c-b)/(a-c) 本式可用下面十字交叉形式表示a / c-bcb / a-c這種方法也稱“對角線法”其中 C% 必須是已知量。若用于純?nèi)軇?如水 )稀釋,則可把純?nèi)軇┲腥苜|(zhì)質(zhì)量分數(shù)當作零,若加入的是純?nèi)苜|(zhì),則可把溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)看作 100% 。例題 欲配制 20%的氫氧化鈉溶液,需