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1、精品资料 欢迎下载 专题 16 混合物的计算【考点分析】有关混合物的计算是高考综合计算题的主体。近几年高考题中常常在讨论中引入混合物成分分析，并设置不确定因素，从而必须通过讨论，加以推断和计算以确定混合物的组成，题型有：（1）计算型选择题，判断杂质成分的混合计算；（2）求混合物中各组分含量的计算；（3）渗入反应物过量的混合物计算。【例题 1】有一根粗铝含铁和硅两种杂质，取等质量的粗铝分别投入足量的稀盐酸和足量的NaOH 溶液，放出等量的氢气。则粗铝中，铁和硅的关系为物质的量之比为 2 1；物质的量之比为 3 1；质量之比为 2 1；质量之比为 4 1 A B C D 分析：合金中铝、铁、硅分别
2、与酸反应时，只有铝和铁起反应；与碱反应时，只有硅和铝起反应且都生成氢气。从方程式可知，铝在两次反应中所用料与生成氢气相等，由此可得出，铁和硅分别生成的氢气也相等，从而得出铁与硅的量的关系 答案：B【练习 1】2.00L（标准状况）氢气和 5.00g氯气混合气体经光照后直至检不出氯气剩余，加入 9.00%NaOH溶液 80.0mL（密度为 1.10g/mL）。问需要加入多少毫升 0.100mol/L的硫酸才能使溶液至中性？分析：如果先讨论反应物的过量问题则比较繁琐，如果用电荷守恒法则简捷、准确。答案：总结：此类试题着重于物质转化时两者的关系，所以解题时，理清物质间量的关系十分重要。【例题 2】取
3、一定量的 Na2CO3、NaHCO3和 Na2SO4混合物与 250mL 1.00mol/L 过量盐酸反应，生成 2.016L CO2（标准状况），然后加入 500mL 0.100mol/L Ba(OH)2溶液，得到沉淀的质量为 2.33g，溶液中过量的碱用 10.0mL 1.00mL/L 盐酸恰好完全中和。计算混合物中各物质的质量。分析：一般思路：设两个未知数，立方程组求解 答案：7.42；1.68；1.42。【例题 3】一包质量为 23.2g的粉末，它是由 Na2CO3、CuSO4、Na2O2、K2CO3、（NH4）2SO4、Na2SO4、KNO3等七种物质中的某几种混合而成。为测定其组成
4、进行以下实验：将粉末投到足量的蒸馏水中，得到无色溶液与气体，加热使反应完全，共收集到气体3.36L(SPT)。将上述所得溶液两等份,一份加入酚酞溶液呈红色,用浓度为 4mol/L的盐酸中和,用去盐酸 12.5mL。将另一份溶液用稀硝酸酸化，无气体产生，再加过量的 Ba（NO3）2溶液得到白色沉淀，质量为 12.815g。滤液中加入硝酸银溶液，无明显现象。所得 3.36L气体通过浓硫酸体积明显减少，在通过碱石灰，气体体积不变。根据以上实验现象推断：粉末由哪些物质组成？质量各是多少？分析：本题是推断与计算合二为一的题，题目长，要沉住气，舍得花时间审题。先定性判断混合物可能的组成：由排除 CuSO4
5、，结合混合物中应有 Na2O2和（NH4）2SO4；由排除硅酸盐，含有硫酸盐。再进行定量计算：按 SO42 有：n（NH4）2SO4+n(Na2SO4)=0.11mol 式；由实验中溶液电荷守恒可推n（Na+）=0.32mol,故有 2n(Na2O2)+2n(Na2SO4)=0.32mol 式；气体组成有：1/2 n(Na2O2)+2n（NH4）2SO4=0.15mol 式。解得n（NH4）2SO4=0.05mol，m（NH4）2SO4=6.6g n(Na2O2)=0.1mol,m(Na2O2)=7.8g 精品资料 欢迎下载 n(Na2SO4)=0.06mol,m(Na2SO4)=8.5g 所
6、以必有 KNO3,且 m(KNO3)=0.32g【练习 2】有一瓶白色固体,取少量置于试管中加热,固体逐渐消失,放出水蒸气和其他两种气体,试管内除管口有少量水珠外,没有任何残留物.取 0.350g这种固体跟过量的碱液反应,生成一种能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,这些气体正好能和 30.0mL 0.1mol/L硫酸完全反应；另取 0.350g该固体跟足量的盐酸反应,放出一种无色无臭气体,将这些气体通入过量的澄清石灰水,得到 0.400g白色沉淀。（1）计算 0.350g该固体中含有的阴离子和阳离子的物质的量。（2）根据实验及计算结果确定白色固体是什么？写出判断的依据。总结：判断与计算相结合，对考
7、生能力要求更高，要注意对基础知识的整合，同时又要善于将题分解成若干个小题，各个击破，然后再综合考虑。【例题 4】现有一包铝热剂是铝粉和氧化铁粉末的混合物,在高温下使之充分反应,将反应后固体分成两等份,进行如下实验(设计算 pH 时溶液体积没有变化):向其中一份固体中加入 100mL2.0mol/L的 NaOH溶液,加热使其充分反应后过滤.测得滤液的 pH=14；向另一份固体中加入 140mL4.0mol/L的 HCl溶液,使固体全部溶解，测得反应后溶液中只有 H+、Fe2+、Al3+三种阳离子且 pH=0。（1）引发铝热反应的实验操作是怎样的？（2）计算这包铝热剂中铝和氧化铁的质量各是多少？（
8、3）实验产生气体体积是多少？（标准状况下）分析：（1）引发铝热反应的条件是加入少量 KClO3，插上镁条并将其点燃。（2）实验中用去 n（NaOH）=100mL1000（2.0mol/L-1.0mol/L）=0.1mol 无论是 Al 还是 Al2O3,与 NaOH溶液反应后都生成 NaAlO2，铝热剂中 n（Al）=2n（NaOH）=0.2mol,m(Al)=5.4g 实验所得溶液中,根据”电荷守恒”有 n(H+)+2n(Fe2+)+3n(Al3+)=n(Cl-),则 n(Fe2+)=(1404.0-1401.0-30.1)/2=0.06mol 铝热剂中 n(Fe2O3)=n(Fe2+)1/
9、22=0.06mol,m(Fe2O3)=9.6g(3)方法一:根据上述计算结果,铝热反应充分进行后所得固体混合物中含 0.08molAl和0.12molFe 实验中所得氢气在标准状况下体积为:V(H2)=n(H2)22.4L/mol=n（Al）1/23/2+n(Fe)1/2 22.4L/mol=2.688L 方法二:取铝热剂的一半用”电子守恒”计算:0.1molAl0.1molAl3+失电子 0.3mol 0.03mol Fe2O30.06molFe2+得电子 0.06mol 2n molH+n molH2 得电子 0.3mol-0.06mol=0.24mol 计算出 n(H2)=0.12mo
10、l V(H2)=2.688L【练习 3】为测定一种氧化型的磁性粉末（复合材料）BaFexOy的组成，现称取一定质量的样品，向其中加入 100mL2mol/L 的过量硝酸。待其全部溶解后，把溶液分成两等份。一份加足量的稀硫酸，生成白色沉淀，经过滤、洗涤、烘干后称量其质量为 2.33g。向另一份溶液中逐滴滴加 NaOH 溶液，边加边振荡至恰好沉淀完全，将沉淀过滤、洗涤、灼烧，得固体 1.6g。（1）化学式中的 x 值为 。（2）若 Fe 全部是+2 价，该磁性粉末溶于硝酸时消耗硝酸物质的量为 ；若 Fe 全部是+2 价，该磁性粉末溶于硝酸时消耗硝酸物质的量为 。（3）如果反应中消耗的 NaOH 溶液物质的量浓度为 1mol/L，体积为 80mL，试通过计算确精品资料 欢迎下载 定 Fe 的化合价和该磁性粉末的化学式。总结：在对物质转化过程的分析与判断的基础上，借助“守恒原理”，快刀斩乱麻，简化解题。除守恒法外，还有常用极值法、差量法等。