高一化学有关金属的计算题、图像题、推断题 2015/11/27 1．200 ℃时，11.6g CO2和水蒸气的混合气体与过量的Na2O2充分反应后，固体质量增加了3.6g，再将反应后剩余固体冷却后加入含有Na＋、HCO－3、SO2－3、CO2－3等离子的水溶液中，若溶液体积保持不变，则下列说法中正确的是( ) A．原混合气体的平均摩尔质量为23.2g/molB．混合气体与Na2O2反应过程中电子转移的物质的量为0.25molC．溶液中SO2－3的物质的量浓度基本保持不变D．溶液中HCO－3的物质的量浓度减小，CO2－3的物质的量浓度增大，但是HCO－3和CO2－3的物质的量浓度之和基本保持不变[答案]A[解析]解答本题时首先根据质量守恒定律确定产生O2的量，然后利用Na2O2与CO2、水蒸气反应的物质的量的关系确定CO2和水蒸气的物质的量。

CO2和H2O与过量Na2O2反应的化学方程式分别为：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2,2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，反应后固体为Na2O2、NaOH、Na2CO3的混合物。

固体质量增加了3.6g，即生成O2的质量为11.6g－3.6g＝8g，物质的量为8g÷32g/mol＝0.25mol，所以CO2和H2O的总物质的量为0.25mol×2＝0.5mol。

原混合气体的平均摩尔质量为11.6g÷0.5mol＝23.2g/mol。

生成O2的物质的量为0.25mol，而生成1 mol O2转移电子的物质的量为2 mol，所以反应过程中电子转移的物质的量为0.5 mol。

剩余固体中含有Na2O2具有强氧化性，能够将SO2－3氧化为SO2－4，所以SO2－3的物质的量浓度减小。

剩余固体中含有NaOH，溶液中HCO－3的物质的量浓度减小，CO2－3的物质的量浓度增大，但是固体中还含有Na2CO3，所以HCO－3和CO2－3的物质的量浓度之和也要增大。

2．某溶液中含有HCO－3、SO2－3、CO2－3、CH3COO－四种阴离子，向其中加入足量的Na2O2固体后，假设溶液体积无变化，溶液中离子浓度基本保持不变的是( )A．CO2－3 B．HCO－3 C．CH3COO－D．SO2－3[答案]C[解析]Na2O2与H2O反应后生成O2和NaOH，O2氧化SO2－3，NaOH与HCO－3反应生成CO2－3，CO2－3的量增加。

3．将0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1 mol·L－1稀盐酸。

下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是( )[答案]C[解析]此题考查了元素化合物、图像数据的处理知识。

向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加盐酸时，首先和NaOH反应生成水和氯化钠，当滴入0.1 L时，两者恰好反应完全；继续滴加时，盐酸和Na2CO3开始反应，首先发生：HCl＋Na2CO3===NaHCO3＋NaCl，不放出气体，当再加入0.1 L时，此步反应进行完全；继续滴加时，发生反应：NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，此时开始放出气体，分析图像，可知选C。

4．现有铝和过氧化钠的固体混合物样品，加入稀盐酸使混合物完全溶解，所得溶液中c(Al3＋)∶c(H＋)∶c(Cl－)＝1∶2∶8，则原固体混合物中铝元素与氧元素的质量比为( )A．3∶4 B．9∶32 C．9∶16 D．9∶8[答案]C[解析]根据反应后溶液中含有H＋，显然加入的盐酸过量，溶液中的溶质为NaCl、AlCl3、HCl，根据电荷守恒得：c(H＋)＋c(Na＋)＋3c(Al3＋)＝c(Cl－)，设c(Al3＋)、c(H＋)、c(Cl－)分别为a、2a、8a，则c(Na＋)＝3a，根据元素守恒，则Al、Na2O2的物质的量之比为1∶1.5，故Al、O的质量比为1×27/(1.5×2×16)＝9/16。

5．将1.12 g 铁粉加入25 mL 2 mol/L 的氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是( ) A ．铁粉有剩余，溶液呈浅绿色，Cl －基本保持不变 B ．往溶液中滴入无色KSCN 溶液，溶液变红色 C ．Fe 2＋和Fe 3＋物质的量之比为5∶1D ．氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶5 [答案]B[解析]n (Fe)＝1.12 g/56 g/mol ＝0.02 mol ，n (Fe 3＋)＝0.025 L×2 mol/L＝0.05 mol ，由反应2Fe 3＋＋Fe===3Fe 2＋可知Fe 3＋过量，加入KSCN 显红色；溶液中n (Fe 2＋)＝3n (Fe)＝0.06 mol ，溶液中n (Fe 3＋)＝0.05 mol －2n (Fe)＝0.01 mol ，即Fe 2＋和Fe 3＋的物质的量之比为6∶1；氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2。

6．某同学设计下列方法对A 盐的水解液进行鉴定： 由此得出的结论中，不正确的是( ) A ．D 溶液中存在Fe(SCN)3 B ．滤液中有Fe 3＋C ．B 为AgBrD ．A 一定为无氧酸盐FeBr 2[答案]D[解析]根据B 、D 现象可确定A 是由Fe 3＋和Br －或由Fe 2＋和Br －组成的盐。

7．某CuSO 4、Fe 2(SO 4)3、H 2SO 4的混合溶液100 mL ，已知溶液中阳离子的浓度相同(不考虑水解)，且SO 2－4的物质的量浓度为6 mol/L ，则此溶液最多可溶解铁粉的质量为( )A ．5.6 gB ．11.2 gC ．22.4 gD ．33.6 g[答案]C[解析]设阳离子浓度为x ，则根据电荷守恒：2x ＋3x ＋x ＝2×6 mol/L，求得x ＝2 mol/L ，其中能与Fe 反应的物质为H ＋、Cu 2＋、Fe 3＋，2Fe 3＋＋Fe===3Fe 2＋，2H ＋＋Fe===Fe 2＋＋H 2↑，Cu 2＋＋Fe===Fe 2＋＋Cu ，所以溶解Fe 的物质的量＝2 mol/L×0.1 L 2＋2 mol/L×0.1 L＋2 mol/L×0.1 L2＝0.4 mol ，m (Fe)＝0.4 mol×56 g/mol＝22.4 g 。

8．某同学将某种金属分别与等体积的甲、乙两种溶液反应，所加金属的质量与相同条件下产生气体的体积关系如图所示，下列推论可能正确的是( )A ．金属是镁，甲溶液为0.2 mol/L 盐酸，乙溶液为0.1 mol/L 盐酸 B. 金属是铁，甲溶液为pH ＝1的醋酸溶液，乙溶液为pH ＝1的盐酸 C ．金属是铝，甲溶液为0.1 mol/L 盐酸，乙溶液为0.1 mol/L 氢氧化钠溶液 D ．金属是铝，甲溶液为0.1mol/L 氢氧化钠溶液，乙溶液为0.1 mol/L 盐酸 [答案]C[解析]根据图像可知甲、乙与过量金属反应时，乙与金属反应产生的气体多，由此可知A 、B 选项不正确；足量铝与等物质的量NaOH 、HCl 反应，与NaOH 反应放出的氢气多，故C 项正确，D 项错误。

9．向一定量的NaOH 溶液中逐滴加入AlCl 3溶液，生成沉淀Al(OH)3的量随AlCl 3加入量的变化关系如图所示。

则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是( )A ．a 点对应的溶液中：Na ＋、Fe 3＋、SO 2－4、HCO －3 B ．b 点对应的溶液中：Na ＋、S 2－、SO 2－4、Cl －C ．c 点对应的溶液中：K ＋、Ag ＋、Ca 2＋、NO －3D ．d 点对应的溶液中：K ＋、NH ＋4、CO 2－3、SO 2－4 [答案]B[解析]发生反应为a→b 段4NaOH ＋AlCl 3===NaAlO 2＋3NaCl ＋2H 2O ，b→c 段3NaAlO 2＋AlCl 3＋6H 2O===4Al(OH)3↓＋3NaCl ，分析各点对应溶液的成分，即可得出答案，a 点中含有大量OH －，Fe 3＋、HCO －3不能共存；c 点溶液变为NaCl ，Ag ＋不能大量共存；d 点中溶液中含大量AlCl 3，CO 2－3不能大量共存。

10．下列固体物质各1 mol ：①Na 2O ②NaOH ③Na 2O 2 ④Na 2SO 3，长期放置在空气中，固体质量增加的关系(不考虑潮解因素)正确的是( )A ．①＝②>③>④B ．①>③>④>②C ．②>①＝③>④D ．④>②>③>①[答案]B[解析]Na 2O→Na 2CO 3(Δm ＝44)；NaOH→Na 2CO 3(Δm＝13)；Na 2O 2→Na 2CO 3(Δm ＝28)；Na 2SO 3→Na 2SO 4(Δm ＝16)，故B 项正确。

11．将物质的量均为a mol 的Na 和Al 一同投入m g 水中(水足量)，所得溶液的密度为ρ g·cm －3，则此溶液的物质的量浓度为( )A.1 000aρ50a ＋m mol·L －1B.4ρ46a ＋mmol·L －1C.1 000a ρ46a ＋m mol·L －1D.1 000a ρ45a ＋mmol·L －1 [答案]C[解析]物质的量均为a mol 的Na 和Al 投入水中的反应为 2Na ＋2H 2O===2NaOH ＋H 2↑ 2 mol 2 mol 1 mola mol a mol a2mol2Al ＋2NaOH ＋2H 2O=== 2NaAlO 2＋3H 2↑ 2 mol 2mol 2 mol 3 mola mol a mol a mol 32a mol所得溶液为NaAlO 2的溶液c (NaAlO 2)＝n V ＝a mol23a ＋27a ＋m －2a ×2ρ×10－3L＝1 000a ρ46a ＋m mol·L －1。

12．常温下，将一定量的钠铝合金置于水中，合金全部溶解，得到20 mL pH ＝14的溶液，然后用1 mol/L 的盐酸滴定，测得生成沉淀的质量与消耗盐酸的体积关系如图所示，则下列说法正确的是( ) A ．原合金质量为0.92 g B ．图中V 2为60C ．整个滴定过程中Na ＋的浓度保持不变 D ．OP 段发生的反应为：NaOH ＋HCl===NaCl ＋H 2O[答案]D[解析]Q 点时，溶液中的溶质只有氯化钠，由钠和氯守恒可得：n (Na)＝n (NaCl)＝n (HCl)＝1 mol/L×0.04 L＝0.04 mol ，m (Na)＝0.92 g ，A 错；OP 段之所以没有沉淀产生，是因为盐酸用于中和NaOH ，D 对；OP 段消耗盐酸的体积为n (NaOH)剩/c (HCl)＝1mol/L×0.02 L÷1 mol/L＝0.02 L(20 mL)，即V 1＝20，所以PQ 段消耗的盐酸为20 mL ，QW 段消耗盐酸是PQ 段的3倍为60 mL ，故V 2＝40＋60＝100，B 错；整个滴定过程中，n (Na ＋)保持不变，但溶液的体积不断增大，故Na ＋的浓度是不断减小的，C 错。