《鎂鋁鐵及其化合物》計算型選擇題常用的計算技巧

王春玖

《鎂鋁鐵及其化合物》一章涉及許多計算型選擇題，采用常規(guī)方法解題，步驟煩瑣；若采用一些計算技巧，則可輕松快速解題.本文就計算技巧進行例題分析和歸納總結(jié).

一、關(guān)系式法

例1 向Al2（SO4）3和FeCl3的混合溶液中滴加Ba（OH）2溶液，當SO2-4完全沉淀時，同時Fe3+也完全沉淀.則原混合溶液中Al2（SO4）3和FeCl3的物質(zhì)的量濃度之比為（ ）.

A.2∶1 B.1∶2 C.3∶1 D.2∶3

解析 SO2-4和 Fe3+完全沉淀時，有下列關(guān)系：Al2（SO4）3～3Ba（OH）2～2FeCl3，所以Al2（SO4）3和FeCl3的物質(zhì)的量濃度之比為1∶2.選擇B

依據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式中物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)的比，找出需要計算物質(zhì)的比例關(guān)系，使多步化學(xué)反應(yīng)簡單化，快速解題.

二、守恒法

⑴元素守恒法

例2 向一定量Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物中，加入100 ml 1.00 mol/L的稀鹽酸，恰好完全反應(yīng)，生成224 mL氣體（標準狀況下），再向所得溶液中加入KSCN溶液，無血紅色出現(xiàn)，若用足量的CO在高溫下還原相同質(zhì)量的原混合物，則得到鐵的質(zhì)量為（ ）.

A.11.2 g B.5.6 g C.2.8 g D.無法計算

解析 向Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物中加入稀鹽酸，恰好完全反應(yīng)后，再向所得溶液中加入KSCN溶液無血紅色出現(xiàn)，說明反應(yīng)后鐵元素全部以FeCl2形式存在；用足量的CO在高溫下還原相同質(zhì)量的原混合物，說明反應(yīng)后鐵元素全部以Fe形式存在.由Fe守恒和Cl守恒得下列關(guān)系式：

Fe ～ FeCl2 ～ 2HCl

1 mol 2 mol

x 1 mol/L×0.1 L x=0.05 mol

則m（Fe）=0.05 mol×56 g/mol=2.8 g 選擇C

⑵電子守恒法

例3 將純鐵絲5.21 g溶于過量的稀硫酸中，在加熱的條件下，向溶液中加入2.53 g KNO3氧化溶液中的

Fe2+，充分反應(yīng)后，剩余的Fe2+再需加入12.0 mL 0.3 mol/L的KMnO4溶液才能將Fe2+完全氧化（已知MnO-4的還原產(chǎn)物為Mn2+），請確定NO-3的還原產(chǎn)物為（ ）.

A.N2O B.NO C.NO2 D.NH3

解析 氧化劑（MnO-4與NO-3）得電子總數(shù)和還原劑（Fe2+）失電子總數(shù)相等，

設(shè)：NO-3的還原產(chǎn)物中的化合價為x，則有等式5.21 g56 g/mol×（3-2）=2.53 g102 g/mol×（5-x）+0.012 L× 0.3 mol/L×（7-2）解得x=2選擇B.

⑶電荷守恒法

例4 鎂帶在空氣中燃燒，固體生成物中主要成分是氧化鎂和氮化鎂，將固體生成物溶解在60 mL 2.0 mol/L的稀鹽酸中（已知：Mg2N3+8HCl3MgCl2+2NH4Cl），然后用20 mL 0.5 mol/L的氫氧化鈉溶液恰好中和剩余的稀鹽酸，再向溶液中加入過量的氫氧化鈉溶液并微熱，用稀鹽酸吸收產(chǎn)生的氣體，稀鹽酸增重0.17 g，則鎂帶的質(zhì)量為（ ）.

A.0.6 g B.1.2 g C.2.4 g D.3.6 g

解析 加入氫氧化鈉溶液中和剩余的稀鹽酸后，溶液中的溶質(zhì)只有MgCl2、NH4Cl、NaCl，依據(jù)電荷守恒的原理有等式：2n（Mg2+）+n（NH+4）+n（Na+）= n（Cl-），n（Mg2+）=12（0.06 L×2.0 mol/L-0.17 g17 g/mol-0.02 L×0.5 mol/L）=0.05mol

m（Mg）=0.05 mol×24 g/mol=1.2 g.則選擇B

若化學(xué)反應(yīng)中存在守恒過程，則不必詳細分析反應(yīng)的過程，而是利用守恒關(guān)系，找出等量關(guān)系列式求解；可簡化思路，減少失誤，提高了解題速度和準確度.

三、平均值法

例5 用足量的CO還原14.5 g某鐵的氧化物的混合物，將產(chǎn)生的氣體通入過量的澄清石灰水中，生成25 g沉淀，則該混合物的組成不可能為（ ）

A.FeO Fe2O3 Fe3O4 B. FeO Fe3O4

C. Fe2O3 Fe3O4D. FeO Fe2O3

解析 由題意可知混合物中n（O）=25 g100 g/mol=0.25 mol，n（Fe）=14.5 g-0.25 mol×16 g/mol56 g/mol=0.1875 mol ，n（Fe）n（O）=0.18750.25=34，則該混合物的平均化學(xué)式為Fe3O4，混合物中各物質(zhì)中，一部分n（Fe）n（O）<34，一部分n（Fe）n（O）>34（有無n（Fe）n（O）=34均可），則選擇BC

例6 兩種金屬的混合物13 g，投入足量的稀硫酸中完全反應(yīng)后，在標準狀況下收集到11.2 L氣體，則該混合物不可能為（ ）

A.Zn Al B.Zn Fe C.Mg Al D.Mg Fe

解析 假設(shè)混合物為二價金屬，平均相對原子質(zhì)量為x，

R+H2SO4RSO4+H2↑

x 22.4 L

13 g 11.2L x=26

則兩種金屬的相對原子質(zhì)量都大于或小于26為不可能，假設(shè)Al為二價金屬，其相對原子質(zhì)量為27×2/3=18.則選擇BC

若為多種物質(zhì)組成的混合物的計算，合理利用多種物質(zhì)之間的相同點，計算出某種物理量的平均值，從而快速求解.

四、差量法

例7 50 g鎂、鋁、鐵、鋅的混合物溶于足量的稀硫酸中，將所得溶液蒸發(fā)后得242固體（無水硫酸鹽），則反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣的質(zhì)量為（ ）.

A.2 g B.3 g C.4 g D.5 g

解析 因為242固體為無水硫酸鹽，所以 固體中m（SO2-4）=242-50=192 g，則n（H2）=n（SO2-4）=192 g96 g/mol=2 mol，m（H2）=2 mol×2 g/mol=4 g，選擇C

若反應(yīng)體系前后存在“質(zhì)量差”，應(yīng)依據(jù)題意找出產(chǎn)生“質(zhì)量差”的原因，即可輕松解題.

《鎂鋁鐵及其化合物》一章涉及許多計算型選擇題，采用常規(guī)方法解題，步驟煩瑣；若采用一些計算技巧，則可輕松快速解題.本文就計算技巧進行例題分析和歸納總結(jié).

一、關(guān)系式法

例1 向Al2（SO4）3和FeCl3的混合溶液中滴加Ba（OH）2溶液，當SO2-4完全沉淀時，同時Fe3+也完全沉淀.則原混合溶液中Al2（SO4）3和FeCl3的物質(zhì)的量濃度之比為（ ）.

A.2∶1 B.1∶2 C.3∶1 D.2∶3

解析 SO2-4和 Fe3+完全沉淀時，有下列關(guān)系：Al2（SO4）3～3Ba（OH）2～2FeCl3，所以Al2（SO4）3和FeCl3的物質(zhì)的量濃度之比為1∶2.選擇B

依據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式中物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)的比，找出需要計算物質(zhì)的比例關(guān)系，使多步化學(xué)反應(yīng)簡單化，快速解題.

二、守恒法

⑴元素守恒法

例2 向一定量Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物中，加入100 ml 1.00 mol/L的稀鹽酸，恰好完全反應(yīng)，生成224 mL氣體（標準狀況下），再向所得溶液中加入KSCN溶液，無血紅色出現(xiàn)，若用足量的CO在高溫下還原相同質(zhì)量的原混合物，則得到鐵的質(zhì)量為（ ）.

A.11.2 g B.5.6 g C.2.8 g D.無法計算

解析 向Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物中加入稀鹽酸，恰好完全反應(yīng)后，再向所得溶液中加入KSCN溶液無血紅色出現(xiàn)，說明反應(yīng)后鐵元素全部以FeCl2形式存在；用足量的CO在高溫下還原相同質(zhì)量的原混合物，說明反應(yīng)后鐵元素全部以Fe形式存在.由Fe守恒和Cl守恒得下列關(guān)系式：

Fe ～ FeCl2 ～ 2HCl

1 mol 2 mol

x 1 mol/L×0.1 L x=0.05 mol

則m（Fe）=0.05 mol×56 g/mol=2.8 g 選擇C

⑵電子守恒法

例3 將純鐵絲5.21 g溶于過量的稀硫酸中，在加熱的條件下，向溶液中加入2.53 g KNO3氧化溶液中的

Fe2+，充分反應(yīng)后，剩余的Fe2+再需加入12.0 mL 0.3 mol/L的KMnO4溶液才能將Fe2+完全氧化（已知MnO-4的還原產(chǎn)物為Mn2+），請確定NO-3的還原產(chǎn)物為（ ）.

A.N2O B.NO C.NO2 D.NH3

解析 氧化劑（MnO-4與NO-3）得電子總數(shù)和還原劑（Fe2+）失電子總數(shù)相等，

設(shè)：NO-3的還原產(chǎn)物中的化合價為x，則有等式5.21 g56 g/mol×（3-2）=2.53 g102 g/mol×（5-x）+0.012 L× 0.3 mol/L×（7-2）解得x=2選擇B.

⑶電荷守恒法

例4 鎂帶在空氣中燃燒，固體生成物中主要成分是氧化鎂和氮化鎂，將固體生成物溶解在60 mL 2.0 mol/L的稀鹽酸中（已知：Mg2N3+8HCl3MgCl2+2NH4Cl），然后用20 mL 0.5 mol/L的氫氧化鈉溶液恰好中和剩余的稀鹽酸，再向溶液中加入過量的氫氧化鈉溶液并微熱，用稀鹽酸吸收產(chǎn)生的氣體，稀鹽酸增重0.17 g，則鎂帶的質(zhì)量為（ ）.

A.0.6 g B.1.2 g C.2.4 g D.3.6 g

解析 加入氫氧化鈉溶液中和剩余的稀鹽酸后，溶液中的溶質(zhì)只有MgCl2、NH4Cl、NaCl，依據(jù)電荷守恒的原理有等式：2n（Mg2+）+n（NH+4）+n（Na+）= n（Cl-），n（Mg2+）=12（0.06 L×2.0 mol/L-0.17 g17 g/mol-0.02 L×0.5 mol/L）=0.05mol

m（Mg）=0.05 mol×24 g/mol=1.2 g.則選擇B

若化學(xué)反應(yīng)中存在守恒過程，則不必詳細分析反應(yīng)的過程，而是利用守恒關(guān)系，找出等量關(guān)系列式求解；可簡化思路，減少失誤，提高了解題速度和準確度.

三、平均值法

例5 用足量的CO還原14.5 g某鐵的氧化物的混合物，將產(chǎn)生的氣體通入過量的澄清石灰水中，生成25 g沉淀，則該混合物的組成不可能為（ ）

A.FeO Fe2O3 Fe3O4 B. FeO Fe3O4

C. Fe2O3 Fe3O4D. FeO Fe2O3

解析 由題意可知混合物中n（O）=25 g100 g/mol=0.25 mol，n（Fe）=14.5 g-0.25 mol×16 g/mol56 g/mol=0.1875 mol ，n（Fe）n（O）=0.18750.25=34，則該混合物的平均化學(xué)式為Fe3O4，混合物中各物質(zhì)中，一部分n（Fe）n（O）<34，一部分n（Fe）n（O）>34（有無n（Fe）n（O）=34均可），則選擇BC

例6 兩種金屬的混合物13 g，投入足量的稀硫酸中完全反應(yīng)后，在標準狀況下收集到11.2 L氣體，則該混合物不可能為（ ）

A.Zn Al B.Zn Fe C.Mg Al D.Mg Fe

解析 假設(shè)混合物為二價金屬，平均相對原子質(zhì)量為x，

R+H2SO4RSO4+H2↑

x 22.4 L

13 g 11.2L x=26

則兩種金屬的相對原子質(zhì)量都大于或小于26為不可能，假設(shè)Al為二價金屬，其相對原子質(zhì)量為27×2/3=18.則選擇BC

若為多種物質(zhì)組成的混合物的計算，合理利用多種物質(zhì)之間的相同點，計算出某種物理量的平均值，從而快速求解.

四、差量法

例7 50 g鎂、鋁、鐵、鋅的混合物溶于足量的稀硫酸中，將所得溶液蒸發(fā)后得242固體（無水硫酸鹽），則反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣的質(zhì)量為（ ）.

A.2 g B.3 g C.4 g D.5 g

解析 因為242固體為無水硫酸鹽，所以 固體中m（SO2-4）=242-50=192 g，則n（H2）=n（SO2-4）=192 g96 g/mol=2 mol，m（H2）=2 mol×2 g/mol=4 g，選擇C

若反應(yīng)體系前后存在“質(zhì)量差”，應(yīng)依據(jù)題意找出產(chǎn)生“質(zhì)量差”的原因，即可輕松解題.

《鎂鋁鐵及其化合物》一章涉及許多計算型選擇題，采用常規(guī)方法解題，步驟煩瑣；若采用一些計算技巧，則可輕松快速解題.本文就計算技巧進行例題分析和歸納總結(jié).

一、關(guān)系式法

例1 向Al2（SO4）3和FeCl3的混合溶液中滴加Ba（OH）2溶液，當SO2-4完全沉淀時，同時Fe3+也完全沉淀.則原混合溶液中Al2（SO4）3和FeCl3的物質(zhì)的量濃度之比為（ ）.

A.2∶1 B.1∶2 C.3∶1 D.2∶3

解析 SO2-4和 Fe3+完全沉淀時，有下列關(guān)系：Al2（SO4）3～3Ba（OH）2～2FeCl3，所以Al2（SO4）3和FeCl3的物質(zhì)的量濃度之比為1∶2.選擇B

依據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式中物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)的比，找出需要計算物質(zhì)的比例關(guān)系，使多步化學(xué)反應(yīng)簡單化，快速解題.

二、守恒法

⑴元素守恒法

例2 向一定量Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物中，加入100 ml 1.00 mol/L的稀鹽酸，恰好完全反應(yīng)，生成224 mL氣體（標準狀況下），再向所得溶液中加入KSCN溶液，無血紅色出現(xiàn)，若用足量的CO在高溫下還原相同質(zhì)量的原混合物，則得到鐵的質(zhì)量為（ ）.

A.11.2 g B.5.6 g C.2.8 g D.無法計算

解析 向Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物中加入稀鹽酸，恰好完全反應(yīng)后，再向所得溶液中加入KSCN溶液無血紅色出現(xiàn)，說明反應(yīng)后鐵元素全部以FeCl2形式存在；用足量的CO在高溫下還原相同質(zhì)量的原混合物，說明反應(yīng)后鐵元素全部以Fe形式存在.由Fe守恒和Cl守恒得下列關(guān)系式：

Fe ～ FeCl2 ～ 2HCl

1 mol 2 mol

x 1 mol/L×0.1 L x=0.05 mol

則m（Fe）=0.05 mol×56 g/mol=2.8 g 選擇C

⑵電子守恒法

例3 將純鐵絲5.21 g溶于過量的稀硫酸中，在加熱的條件下，向溶液中加入2.53 g KNO3氧化溶液中的

Fe2+，充分反應(yīng)后，剩余的Fe2+再需加入12.0 mL 0.3 mol/L的KMnO4溶液才能將Fe2+完全氧化（已知MnO-4的還原產(chǎn)物為Mn2+），請確定NO-3的還原產(chǎn)物為（ ）.

A.N2O B.NO C.NO2 D.NH3

解析 氧化劑（MnO-4與NO-3）得電子總數(shù)和還原劑（Fe2+）失電子總數(shù)相等，

設(shè)：NO-3的還原產(chǎn)物中的化合價為x，則有等式5.21 g56 g/mol×（3-2）=2.53 g102 g/mol×（5-x）+0.012 L× 0.3 mol/L×（7-2）解得x=2選擇B.

⑶電荷守恒法

例4 鎂帶在空氣中燃燒，固體生成物中主要成分是氧化鎂和氮化鎂，將固體生成物溶解在60 mL 2.0 mol/L的稀鹽酸中（已知：Mg2N3+8HCl3MgCl2+2NH4Cl），然后用20 mL 0.5 mol/L的氫氧化鈉溶液恰好中和剩余的稀鹽酸，再向溶液中加入過量的氫氧化鈉溶液并微熱，用稀鹽酸吸收產(chǎn)生的氣體，稀鹽酸增重0.17 g，則鎂帶的質(zhì)量為（ ）.

A.0.6 g B.1.2 g C.2.4 g D.3.6 g

解析 加入氫氧化鈉溶液中和剩余的稀鹽酸后，溶液中的溶質(zhì)只有MgCl2、NH4Cl、NaCl，依據(jù)電荷守恒的原理有等式：2n（Mg2+）+n（NH+4）+n（Na+）= n（Cl-），n（Mg2+）=12（0.06 L×2.0 mol/L-0.17 g17 g/mol-0.02 L×0.5 mol/L）=0.05mol

m（Mg）=0.05 mol×24 g/mol=1.2 g.則選擇B

若化學(xué)反應(yīng)中存在守恒過程，則不必詳細分析反應(yīng)的過程，而是利用守恒關(guān)系，找出等量關(guān)系列式求解；可簡化思路，減少失誤，提高了解題速度和準確度.

三、平均值法

例5 用足量的CO還原14.5 g某鐵的氧化物的混合物，將產(chǎn)生的氣體通入過量的澄清石灰水中，生成25 g沉淀，則該混合物的組成不可能為（ ）

A.FeO Fe2O3 Fe3O4 B. FeO Fe3O4

C. Fe2O3 Fe3O4D. FeO Fe2O3

解析 由題意可知混合物中n（O）=25 g100 g/mol=0.25 mol，n（Fe）=14.5 g-0.25 mol×16 g/mol56 g/mol=0.1875 mol ，n（Fe）n（O）=0.18750.25=34，則該混合物的平均化學(xué)式為Fe3O4，混合物中各物質(zhì)中，一部分n（Fe）n（O）<34，一部分n（Fe）n（O）>34（有無n（Fe）n（O）=34均可），則選擇BC

例6 兩種金屬的混合物13 g，投入足量的稀硫酸中完全反應(yīng)后，在標準狀況下收集到11.2 L氣體，則該混合物不可能為（ ）

A.Zn Al B.Zn Fe C.Mg Al D.Mg Fe

解析 假設(shè)混合物為二價金屬，平均相對原子質(zhì)量為x，

R+H2SO4RSO4+H2↑

x 22.4 L

13 g 11.2L x=26

則兩種金屬的相對原子質(zhì)量都大于或小于26為不可能，假設(shè)Al為二價金屬，其相對原子質(zhì)量為27×2/3=18.則選擇BC

若為多種物質(zhì)組成的混合物的計算，合理利用多種物質(zhì)之間的相同點，計算出某種物理量的平均值，從而快速求解.

四、差量法

例7 50 g鎂、鋁、鐵、鋅的混合物溶于足量的稀硫酸中，將所得溶液蒸發(fā)后得242固體（無水硫酸鹽），則反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣的質(zhì)量為（ ）.

A.2 g B.3 g C.4 g D.5 g

解析 因為242固體為無水硫酸鹽，所以 固體中m（SO2-4）=242-50=192 g，則n（H2）=n（SO2-4）=192 g96 g/mol=2 mol，m（H2）=2 mol×2 g/mol=4 g，選擇C

若反應(yīng)體系前后存在“質(zhì)量差”，應(yīng)依據(jù)題意找出產(chǎn)生“質(zhì)量差”的原因，即可輕松解題.