教师招聘考试：元素化合物计算问题

　　在教师招聘考试中，元素化合物的性质在教师招聘考试中考察的可能性和综合性很大，多以选择题或非选择题的形式出现，主要考察：元素化合物的计算问题;在元素化合物性质的基础上，结合氧化还原、离子反应的原理、化学的基本概念和原理等知识考察。这类题目常以选择题和非选择题的形式考察，下面就针对例题谈一下这类题目的解题思路。   　　【例1】足量下列物质与等质量的铝反应放出氢气，且消耗溶质物质的量最少的是( )。   　　A.氢氧化钠溶液 B.稀硫酸 C.盐酸 D.稀硝酸   　　【答案】A。   　　解题思路：设Al为1mol，1mol铝与氢氧化钠溶液反应生成NaAlO2和H2消耗1mol NaOH;1mol铝与稀硫酸反应生成Al2(SO4)3和H2消耗1.5mol H2SO4;1mol铝与盐酸反应生成AlCl3和H2消耗3mol HCl;硝酸与金属铝反应不生成氢气，综合以上分析可知反应放出氢气且消耗溶质的物质的量最少的是氢氧化钠溶液。   　　故选：A。   　　【例2】甲、乙两烧杯中各盛有100mL3mol·L-1的盐酸和NaOH溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后，测得生成的气体体积比为V(甲):V(乙)=1:2，则加入铝粉的质量为( )。   　　A.5.4g B.3.6g C.2.7g D.1.8g   　　【答案】A。   　　解题思路：其反应原理分别为2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑。可见当参加反应的HCl和NaOH的物质的量一样多时，产生H2的体积比是1:3，而题设条件体积比为1:2，说明此题投入的铝粉对盐酸来说是过量的，而对于NaOH来说是不足的。   　　2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑   　　6mol 3mol   　　3mol·L-1 0.15mol   　　则Al与NaOH反应生成的H2为0.15mol×2=0.3mol。   　　2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑   　　2×27g 3mol   　　5.4g 0.3mol   　　即投入的铝粉为5.4g。   　　故选：A。   　　【解题技巧】   　　铝与酸或碱反应生成H2的量的关系   　　2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑   　　2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑   　　(1)等质量的铝与足量的盐酸、氢氧化钠溶液分别反应：   　　①产生H2的物质的量相等。   　　②消耗H+、OH-的物质的量之比为n(H+):n(OH-)=3:1。   　　(2)足量的铝分别与等物质的量的HCl和NaOH反应：   　　①消耗Al的物质的量之比为1:3。   　　②生成H2的物质的量之比为1:3。   　　(3)一定量的铝分别与一定量的盐酸、氢氧化钠溶液反应：   　　①铝与盐酸反应时，铝过量而HCl不足。   　　②铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而NaOH过量。