居中性思维解计算题

有关居中性逆向原理的练习唐荣德1在0，1.01105 Pa下，下列各组气体混合物的平均相对分子质量能达到50的是( CD )A. N2和O2 B. SO2和HBr C. CO2和SO2 D. HI和Cl2 解析：本题初看只能选C，易漏选D。主要是忽略了HI和Cl2要反应，反应后生成的气体HCl与原过量的任一气体( HI和Cl2)都能是一高一低的情况。2有两种饱和一元醇，它们分子中的碳原子个数差为1。已知它们的某种混合物8 g与足量金属钠反应后，可生成2.24 L(标准状况下)氢气。则它们分别是 ( A )A. 甲醇、乙醇 B. 甲醇、丙醇 C. 丙醇、丁醇 D. 丁醇、戊醇解析：由2ROH2Na 2RONaH2，产生0.1 mol氢气所需混合醇为80 g，40，故为甲醇(32)和乙醇(46)。3下列各组中的混合物，其总物质的量均为n mol，当各组中的混合物完全燃烧时，耗氧气量一定为2.5n mol的是 ( B )A. 乙醇、丙三醇 B. 乙炔、乙醛 C. 乙醇、乙醛 D. 乙烯、乙炔解析：耗氧量为2.5倍的是乙炔，乙醛为C2H2H2O，也可以。乙醇为C2H4H2O，丙三醇为C3H23H2O，A中为两高量、C、D中为一高一中，无低量，按照居中性原理，只有选B。 4一种气态烷烃和一种气态烯烃的混合物1体积，完全燃烧后能生成1.2体积的二氧化碳(上述体积都是在相同条件下测定的)，则该混合物里一定含有 ( A )A. 甲烷 B. 乙烯 C. 丙烷 D. 丁烯 E. 乙烷 解析：由题意知，1 mol混烃中含碳1.2 mol(中量)，含碳原子数小于1.2的只有甲烷，故应选A。 5下列各组混合气中，比乙烯含碳量高的是 ( C )A. 甲烷和丙烯 B. 乙烷和丁烯 C. 乙炔和丙烯 D. 乙烷和丙烯 解析：烯烃的含碳量皆相同，烷烃的含碳量小于烯烃，炔烃的含碳量大于烯烃，故应选C。 6下列各组金属混合物的质量相同，它们分别与足量盐酸反应，在相同条件下产生的氢气体积也相同。则其中锌的含量最多的是 ( B ) A. 锌和铁 B. 锌与铝 C. 锌与镁 D. 锌与钠 解析：在等质量时，另一金属的质量要少，产氢要多，故当量值要小。铝的当量值最小，故要选B。7工业废气中的氮氧化合物是主要的大气污染源之一，为了保护环境，工业上常通入氨与之发生如下反应：NOxNH3 N2H2O，使之转化为无毒的N2。现有NO2和NO的混合气体3 L，通入3 L(同温、同压下)NH3恰好使其完全转化为N2。原混合气体中NO2和NO的物质的量之比为 ( A )A. 11 B. 21 C. 31 D. 14解析：N元素的平均价为3价。2NOx2NH3 2N23H2O，x1.5。8完全燃烧乙烯与某气态烃X的混合气体生成的二氧化碳的质量是反应前混合气体质量的2.86倍，则烃X是 ( D )A. C2H2 B. C3H6 C. C4H6 D. CH4解析：由1 mol乙烯燃烧生成2 mol CO2，CO2的质量是C2H4的3.14倍，大于中量2.86，应选一低量CH4，CO2的质量是CH4的2.75倍。9由Na、Mg、Al、Fe中的两种金属组成的混合物12 g与足量盐酸反应，生成0.5 g H2，则混合物中必含的金属是 ( A )A. Fe B. Mg C. Al D. Na解析：H原子的0.5 mol，与1 mol H原子相当的金属质量为24 g。只有Fe的质量(28)大于此值，故应选A。10燃烧下列混合烃，所生成的水的质量一定比燃烧相同质量的丙烯所生成的水的质量小的是 ( C )A. 乙烷、乙烯 B. 乙炔、丙烷 C. 乙炔、乙烯 D. 丁烷、丙烷解析：本题主解是居中性原理的逆向应用，但还用到两条规律： 相同质量时，烷烃含氢量烯烃含氢量炔烃含氢量， 烯烃含氢量相同。11某氯化钙中只混有另一种氯化物，取1.11 g样品溶于水，与足量纯碱溶液作用，生成0.99 g沉淀。则混合物中的金属氯化物一定不是 ( D )A. NaCl B. MgCl2 C. KCl D. BaCl2解析：本题容易把沉淀认为是CaCO3 而错选B。用极限分析法知，1.11 g CaCl2反应生成的沉淀是1 g，1.11 g MgCl2反应生成的沉淀是0.9815 g，1.11 g BaCl2反应生成的沉淀是1.0513 g，而有NaCl或KCl只会使沉淀量减少。这里的规律是：元素的当量越大，生成的沉淀质量越大。12A为饱和一元羧酸，B为A和饱和一元醇形成的酯，现将A和B的混合物1.5 mol，质量为97 g，跟过量的金属钠反应，在0、1.01105 Pa下得H2 11.2 L。则A和B的名称是 ( AC )A. 甲酸、甲酸丁酯 B. 乙酸、乙酸甲酯C. 甲酸、甲酸-2-丁酯 D. 乙酸、甲酸异丁酯解析：64.7，应有甲酸或乙酸，由于产生的H2可知酸为1 mol，故A、C中，1 mol46 g / mol0.5102 g / mol97 g，符合题意。13两种饱和一元羧酸组成的混合物1.65 g，用蒸馏水配成200 mL的溶液，然后再用1.00 mol / L的NaOH溶液中和，达终点时，恰好用去27.50 mL NaOH溶液，则此两种羧酸可能是 ( B )A. 甲酸和乙酸 B. 甲酸和丙酸 C. 乙酸和丙酸 D. 丙酸和丁酸解析：6014取13.2 g含有另一种杂质铵盐的硫酸铵晶体，与足量消石灰混合加热，共收集到氨气3.8 g，这种杂质铵盐可能是(已知硫酸铵的摩尔质量为132 g / mol) ( AB )A. NH4Cl B. (NH4)2CO3 C. NH4HCO3 D. NH4NO3解析：由于13.2 g 硫酸铵为0.1 mol，产生氨气3.4 g，故需寻找高量，可用一铵根离子比较。15某K2CO3样品中含有Na2CO3、KNO3和Ba(NO3)2三种杂质中的一种或两种，现将6.9 g样品溶于足量水中，得到澄清溶液。若再加入过量的CaCl2溶液，得到4.5 g沉淀，对样品所含杂质的正确判断是 ( B )A. 肯定有KNO3和Na2CO3，没有Ba(NO3)2B. 肯定有KNO3，没有Ba(NO3)2，可能有Na2CO3C. 肯定没有Na2CO3和Ba(NO3)2，可能有KNO3D. 无法判断解析：K2CO3CaCl22KClCaCO3 0.045 0.045 0.045 mol 为6.21 g，比6.9 g少。Na2CO3是产生沉淀的高量，KNO3是低量。16在一定条件下，将A、B、C三种炔烃所组成的混合气体4 g在催化剂作用下与过量的氢气发生加成反应，可生成4.4 g对应的三种烷烃。则所得烷烃中一定有 ( D )A. 戊烷 B. 丁烷 C. 丙烷 D. 乙烷解析：平均相对分子质量为44，小于44的只有乙烷。17某碳酸钙样品9 g与足量的稀盐酸充分反应后，生成4.4 g CO2气体，问样品中含有的杂质可能是 ( C )A. BaCO3 B. Na2CO3 C. MgCO3 D. K2CO3解析：依题意可求出该混合物的平均相对分子质量为90。CaCO3为100，Na2CO3为106，MgCO3为84，K2CO3为138。应选C。评注：一般碳酸盐生成CO2的规律是：相对分子质量越大，制得的CO2能力越弱；反之则越强。所以涉及不纯碳酸盐与酸反应生成CO2的问题，可直接看成题中各碳酸盐的相对分子质量的大小，利用此法来判断出。18具有下列pH的溶液混合后，所得溶液的pH有可能等于7的是 ( D )A. pH3与pH4的溶液 B. pH7与pH0的溶液C. pH7与pH8的溶液 D. pH0与pH14的溶液解析：溶液混合的一般规律是：酸性与酸性溶液、酸性与中性溶液混合后的溶液呈酸性，碱性与碱性溶液、碱性与中性溶液混合后溶液呈碱性，只有酸性溶液与碱性溶液混合才能呈中性。19下列各组物质均由两种金属组成，其质量之和为8.4 g，分别与足量盐酸反应后生成气体的质量小于0.3 g的是 ( A )A. 锌与铁 B. 镁与铝 C. 铁与镁 D. 铝与铁解析：设需金属的质量为x，相对原子质量为M，则x0.15 M即对于Mg，x3.6 g；对于Al，x4.05 g；对于Fe，x8.4 g；对于Zn，x9.75 g。20将常温下为气态的饱和链烃两两混合，若37 g混合物与氧气完全反应生成CO2，消耗氧气4.25 mol，则此混合物的可能组成的方式最多有 ( C )A. 4种 B. 5种 C. 6种 D. 7种解析：设烃为CnH2n+2，14n2n237，n2.5；或3n14.252，n2.5。小于2.5的有CH4、C2H6，大于2.5的有C3H8、C4H10，21一定温度和压强条件下，将4 g由3种快烃(分子中均只含一个CC)组成的混合气体与足量的H2反应，充分加成后，生成4.4 g 3种对应的烷烃。则所得烷烃中一定有 ( B )A. 2甲基丙烷 B. 乙烷 C. 丙烷 D. 丁烷解析：参与反应的H2的质量为4.4 g4 g，即0.2 mol，故参与反应的炔烃为0.1 mol，其平均相对分子质量为40，则原混合快烃中必含有乙炔，所得烷烃一定有乙烷。22150时，1 L混合烃与9 L O2混合于密闭容器内充分燃烧，当恢复至150时，容器内压强增大8%，则该混合烃可能的组合及体积比为 ( C )A. 甲烷乙烷11 B. 丙炔乙炔14C. 乙烯丁烷78 D. 乙烯丁烯13解析：甲烷、乙烯和丙炔都含有4个H原子，反应前后气体体积不发生变化。乙炔燃烧后体积缩小，故淘汰B。乙烷、丁烯、丁烷燃烧后体积分别增大5%、10%、15%，故可淘汰A。对于C，15%8%；对于D，10%7.5%。 23燃烧下列混合气体，所产生的二氧化碳的量一定小于燃烧相同质量的丙烯所产生的二氧化碳的是 ( D ) A. 丁烯、丙烯 B. 乙炔、乙烯 C. 乙炔、丙烷 D. 乙烷、环丙烷 解析：等质量时，具有相同最简式的物质燃烧所生成的二氧化碳的量相同。烯烃和环烷烃符合这一条。设1 mol丙烯的质量42 g为等质量，1 mol丙烯燃烧后产生3 mol CO2，对于乙炔：23 mol C，乙烷：23 mol C，丙烷也一定小于3，环丙烷与丙烯相同。故应选D。 24由两种碳酸盐组成的混合物8.2 g，与足量盐酸反应，共放出CO2 4.4 g，则混合物可能的组成为 ( D ) A. NaHCO3和MgCO3 B. CaCO3和Na2CO3 C. Na2CO3和NaHCO3 D. Ca(HCO3)2和MgCO3 解析：CO2为0.1 mol，能产生此量的碳酸盐混合物的质量为82 g。Na2CO3、NaHCO3、CaCO3和MgCO3相应的质量为106、84、100和84，Ca(HCO3)2的质量为 81。A、B和C中两者皆大于82，D中有一大于82，有一小于82，故应选D。25完全燃烧5.6 L甲烷(标准状况)，把生成的产物全部通入200 g 17.1%的氢氧化钡溶液中，则生成的盐的成分是 ( C )A. BaCO3 B. Ba(HCO3)2C. BaCO3和Ba(HCO3)2的混合物D. 无法确定解析：甲烷为0.25 mol，产生CO2也是0.25 mol，Ba(OH)2为0.2 mol，由极限分析法可得出C。26有Mg、Al、Fe、Cu四种金属，若两两混合，取混合物26 g与足量稀硫酸反应，产生标准状况下H2 11.2 L，此混合物的可能组合的方式最多有 ( C )A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种27有一不纯的铁片5.6 g投入到足量盐酸中，共放出标准状况下气体2.24 L，则铁片中肯定含有 ( B )A. Al B. Zn C. Mg D. Ca 28把含有某一种氯化物杂质的氯化镁粉末13.5 g溶于水后，与足量的硝酸银溶液反应，生成氯化银沉淀42 g，则该氯化镁中的杂质是 ( C )A. NaCl B. CaCl2 C. AlCl3 D. FeCl329下列以等物质的量混合的气体，其含碳质量分数比乙烯高的是 ( C )A. 甲烷和丙烯 B. 乙烷和丁烯 C. 乙炔和丙烯 D. 乙烷和丙烯30含有气态杂质的乙烯2.8 g，与H2完全加成用去0.25 g H2，则乙烯中所含杂质可能是 ( B )A. 甲烷 B. 乙炔 C. 丙烯 D. 1,3-丁二烯31有一不纯的氧化镁样品，经测定含氧45%，则它可能含有的杂质是 ( B )A. CuO B. Al2O3 C. CaO D. ZnO32某合金6 g与足量的稀硫酸反应后生成0.2 g氢气，则该合金可能为 ( AD )A. Zn和Fe B. Fe和Mg C. Mg和Al D. Mg和Cu注：此为多种金属的混合物与酸反应生成氢气的问题宜用此法。33现有27 g含有下列杂质的氯化铜样品，溶于水后与足量的硝酸银溶液充分反应后，过滤，称得氯化银沉淀为58 g，则样品中所含杂质是 ( B )A. KCl B. MgCl2 C. ZnCl2 D. BaCl234某硝酸铵(NH4NO3)样品中，可能含有(NH4)2SO4、NH4Cl、CO(NH2)2中的一种或几种，经测知该样品中氮元素的质量分数为35%，则下列对样品的可能组成说法正确的是( D )A. 三种物质一定都含有B. 一定含有CO(NH2)2和NH4Cl，一定不含(NH4)2SO4C. 一定含有(NH4)2SO4和NH4Cl，一定不含CO(NH2)2D. 一定含有CO(NH2)2，(NH4)2SO4和NH4Cl中至少还含有一种35将12 g含有一种金属杂质的镁完全溶解在足量的稀盐酸中，充分反应后，共放出氢气1.2 g，这种金属可能是 ( C )A. Fe B. Zn C. Al D. Cu36下表中是五种酸或碱的水溶液的pH。取其中某些溶液混合后，所得混合液的pH可能等于7的是 ( AD )水溶液甲乙丙丁戊pH0251314A. 甲丁戊 B. 甲乙丙C. 乙丙 D. 丙戊37下列4组以任意比组成的各两种有机物的混合物，它们分别在空气中充分燃烧，都生成水和二氧化碳，其中所生成的水分子数一定比二氧化碳分子数多的是 ( CD )A. C3H4和C2H4 B. C2H2和C3H8C. C2H6和C3H8 D. C2H4和C2H638将2.8 g不纯的铁粉与足量的稀硫酸充分反应，生成0.1 g氢气，则下列各组中可能的是 ( CD )A. 铁中含有锌和木炭 B. 铁表面有铁锈C. 铁中含有木炭和铝 D. 铁中含有镁和锌39由两种氧化物组成的固体混合物共5.6 g，跟100 g质量分数为7.3%的盐酸恰好完全反应，则该混合物可能是 ( AC )A. MgO和ZnO B. CaO和CuOC. MgO和CuO D. CaO和MgO40不纯的锌3 g(含杂质X)和不纯的铁3 g(含杂质Y)，当它们分别与足量的稀硫酸反应至不再有H2产生为止，收集到的氢气都是0.1 g，则X、Y可能是 ( C )A. X为Mg，Y为Al B. X为Cu，Y为MgC. X为Mg，Y为Cu D. X为Fe，Y为Mg41一种不纯的CO2气体，其中可能混有CO和O2中的一种，现取这种气体4.4 g，与炽热的焦炭充分反应后气体质量增加到5.8 g，据此可判断混入的气体是 ( B )A. CO B. O2 C. 无法判断 D. 两种皆无42两种气态烃以一定比率混合后，在150时1 L该混合气体与9 L氧气混合，完全燃烧后恢复到原状态，所得气体体积仍为10 L。下列各组混合烃中一定不符合此条件的是 ( B )A. CH4、C2H4 B. CH4、C3H6C. C2H4、C3H4 D. C2H2、C3H64313.5 g CuCl2样品，当它与足量硝酸银溶液反应时得到AgCl 29 g，则样品中可能含有的盐是 ( B )A. BaCl2 B. CaCl2 C. HgCl2 D. ZnCl244下列混合气体中，比乙烯的含碳的质量分数高的是 ( C )A. 甲烷和丙烯 B. 乙烷和丁烷 C. 乙炔和丙烯 D. 乙烯和丙烯45含某种杂质的氧化铁粉末，则知其含氧32.5，这种杂质可能是 ( D ) A. CuO B. Cu C. Fe D. SiO2二、填空题1由X、Y两种元素形成的XY2型化合物，已知XY2中共有38个电子，若XY2是离子化合物时，其化学式为 ；若XY2是共价化合物时，其化学式为 。1. BeCl2；CaF2；CS2解析：38除3得12.7，阴、阳离子不可能为Ne型离子(10e结构)，而应由He型离子(2e结构)和Ar型离子(18e结构)组成，故可能有两种答案。若阳离子为Ne型离子而阴离子为Ar型离子，则为BeCl2；若阳离子为Ar型离子而阴离子为Ne型离子，则为CaF2。对于共价化合物，则根据分子通式找出符合于此式的熟悉物质，再根据电子数确定具体物质。2某气体是由SO2、H2、CO2中的一种或几种组成的，现测知该气体里氧元素的质量分数为50%，则该气体的组成情况可能是：(1) ；(2) ；(3) 。答：(1) SO2；(2) H2和CO2的混合气体；(3) H2、SO2和CO2的混合气体解析：该题中指出某气体可能是由三种气体中的一种或几种组成的。而纯净的SO2气体中，w(O)50%，符合题意。另外，CO2中，w(O)72.7%；H2中，w(O)0。故H2和CO2中含氧元素的质量分数分大于、小于50%，亦符合题意。H2和CO2以某种质量比混合时，氧元素的质量分数可能等于50%，然后在此基础上再混入氧元素的质量分数为50%的SO2，质量分数仍为50%。3某CaCl2样品中混有FeCl3、MgCl2、NaCl、KCl、Na2CO3中的一种或几种杂质。取11.1 g样品溶解，得无色溶液，再加入足量的AgNO3溶液，得到29.7 g白色沉淀。由此可以推知，样品中肯定含有 ，肯定不含 。3. MgCl2；FeCl3、Na2CO3解析：首先要知道FeCl3有颜色，FeCl3、MgCl2与Na2CO3不能共存，CaCl2与Na2CO3不能共存，故样品中肯定无FeCl3、Na2CO3。如果11.1 g样品全是CaCl2，则为0.1 mol，与足量的AgNO3反应将生成28.7 g AgCl沉淀。此比29.7 g小，按照居中性原理，应找一个高量。可用一氯原子比较法。即找出与一个氯原子相结合的金属质量，因为氯是一价，故要找的是一价金属的质量：Ca20，Mg12， Na23，K39。低量是Mg。三、计算题1现有含饱和一元醛A的溶液100 g，其中含醛25.74%，向其中加入另一饱和一元醛B 17 g。从所得混合溶液中取出4 g，向这4 g混合溶液中加入足量新制Cu(OH)2，充分加热后得到砖红色沉淀4.32 g。已知醛B比醛A分子式中多一个碳原子，求A、B的结构简式。1. 加入B后溶液质量为100 g17 g117 g，其中共含醛100 g25.74%17 g42.74 g，从中取出4 g，含醛为4 g1.461 g。CnH2nO2Cu(OH)2CnH2nO2Cu2O2H2On(CnH2nO)n(Cu2O)0.03 mol，(CnH2nO)48.7 g / mol，因为A比B少一个碳原子，则A、B一定是相对分子质量略小于与略大于48.7的两种醛，故A为乙醛(CH3CHO)，B为丙醛(CH3CH2CHO)。2现有A、B两种饱和一元醇组成的混合物3.8 g，与足量金属钠完全反应后，在标准状况下收集到0.84 L氢气。又知A、B是相邻的醇的同系物，A的相对分子质量比B的相对分子质量小。求A、B这两种醇的结构简式。解：设3.8 g混合醇的总物质的量为x，由2ROH H2可知， 混合醇的平均摩尔质量为： 设A醇的分子式为CnH2n+2O，则B醇的分子式为Cn+1H2n+4O， 即14n1850.6714n32，n为正整数。 当n1时不符合条件， 当n2时，A为CH3CH2OH，B为CH3CH2CH2OH或CH3CH(OH)CH3 ； 当n3时，也不符合条件。 3饱和一元脂肪酸和饱和一元脂肪醇形成的两种酯A和B的混合物，含碳质量百分比是48.64%。试计算：(1) 此混合物酯的含氢的质量分数。(2) 将等物质的量相混合的A、B混合酯1 mol完全燃烧，共消耗O2 3.5 mol，则A和B的分子式可能有几种组合？(3) 若A和B互为同分异构体，则A、B的分子式是 ，写出A、B酯的结构简式。解：(1) 这种酯通式为：CnH2nO2，含H为：48.64%8.11%(2) 2CnH2nO2(3n2)O2 2nCO22nH2O3n27，n3C2H4O2和C4H8O2；或C3H6O2和C3H6O2(3) C3H6O2；A：HCOOC2H5，B：CH3COOCH3；或A：CH3COOCH3，B：HCOOC2H5