2021年教師招聘考試——元素化合物計算問題

在教師招聘考試中，元素化合物的性質在教師招聘考試中考察的可能性和綜合性很大，多以選擇題或非選擇題的形式出現，主要考察：元素化合物的計算問題;在元素化合物性質的基礎上，結合氧化還原、離子反應的原理、化學的基本概念和原理等知識考察。這類題目常以選擇題和非選擇題的形式考察，下面就針對例題談一下這類題目的解題思路。

【例1】足量下列物質與等質量的鋁反應放出氫氣，且消耗溶質物質的量最少的是( )。

A.氫氧化鈉溶液 B.稀硫酸 C.鹽酸 D.稀硝酸

【答案】A。

解題思路：設Al為1mol，1mol鋁與氫氧化鈉溶液反應生成NaAlO2和H2消耗1mol NaOH;1mol鋁與稀硫酸反應生成Al2(SO4)3和H2消耗1.5mol H2SO4;1mol鋁與鹽酸反應生成AlCl3和H2消耗3mol HCl;硝酸與金屬鋁反應不生成氫氣，綜合以上分析可知反應放出氫氣且消耗溶質的物質的量最少的是氫氧化鈉溶液。

故選：A。

【例2】甲、乙兩燒杯中各盛有100mL3mol·L-1的鹽酸和NaOH溶液，向兩燒杯中分別加入等質量的鋁粉，反應結束后，測得生成的氣體體積比為V(甲):V(乙)=1:2，則加入鋁粉的質量為( )。

A.5.4g B.3.6g C.2.7g D.1.8g

【答案】A。

解題思路：其反應原理分別為2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑?？梢姰攨⒓臃磻腍Cl和NaOH的物質的量一樣多時，產生H2的體積比是1:3，而題設條件體積比為1:2，說明此題投入的鋁粉對鹽酸來說是過量的，而對于NaOH來說是不足的。

2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑

6mol 3mol

3mol·L-1 0.15mol

則Al與NaOH反應生成的H2為0.15mol×2=0.3mol。

2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑

2×27g 3mol

5.4g 0.3mol

即投入的鋁粉為5.4g。

故選：A。

【解題技巧】

鋁與酸或堿反應生成H2的量的關系

2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑

2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑

(1)等質量的鋁與足量的鹽酸、氫氧化鈉溶液分別反應：

①產生H2的物質的量相等。

②消耗H+、OH-的物質的量之比為n(H+):n(OH-)=3:1。

(2)足量的鋁分別與等物質的量的HCl和NaOH反應：

①消耗Al的物質的量之比為1:3。

②生成H2的物質的量之比為1:3。

(3)一定量的鋁分別與一定量的鹽酸、氫氧化鈉溶液反應：

①鋁與鹽酸反應時，鋁過量而HCl不足。

②鋁與氫氧化鈉溶液反應時，鋁不足而NaOH過量。

以上內容就是元素化合物的計算問題的解題思路和答題技巧，希望對各位有所幫助。