金屬的摩爾電子質(zhì)量及其應(yīng)用

1、金屬的摩爾電子質(zhì)量及其應(yīng)用陜西省洋縣中學(xué)李建中一、金屬的摩爾電子質(zhì)量1、概念金屬的摩爾電子質(zhì)量是指金屬每失去Imole 一時(shí)的質(zhì)量。在數(shù)值上等于該金屬的摩爾質(zhì)量與其化合價(jià)的比值。符號可表達(dá)為：Me -，單位為：g/mol e2、數(shù)學(xué)表達(dá)式Me _=m/ne- （m表示金屬的質(zhì)量，表示金屬失電子的物質(zhì)的量）或：Me -=M/X （ M為摩爾質(zhì)量，X為金屬在反應(yīng)中的化合價(jià)數(shù)值）注：（1 ）若金屬不反應(yīng)時(shí)，其摩爾電子質(zhì)量為+ 。（2 ）平均摩爾電子質(zhì)量法是基于幾種金屬混合時(shí)，在摩爾電子質(zhì)量的基礎(chǔ)上建立起來的一種解題方法。Me- = m/ne- （ m表示混合金屬的質(zhì)量，表示混合金屬失電子的物質(zhì)的量）

2、（3）解題依據(jù)：平均摩爾電子質(zhì)量介于各成分摩爾電子質(zhì)量之間二、金屬摩爾電子質(zhì)量的應(yīng)用金屬摩爾電子質(zhì)量是建立在摩爾質(zhì)量概念基礎(chǔ)之上的。利用它可以很迅速地解出金屬與酸反應(yīng)時(shí)，放出氫氣的體積比或物質(zhì)的量之比，還能迅速準(zhǔn)確地判定金屬混合物與酸或與非金屬發(fā)生反應(yīng)時(shí)，混合金屬組成的確定。使混合金屬的有關(guān)計(jì)算和判定顯得更方便和簡化。例1、分別將Na Mg Al、Fe、Zn投入到足量的稀硫酸中，完全反應(yīng)后，若放出相同體積的氣體，則Na Mg Al、Fe、Zn的質(zhì)量比為 。思路因放出的Ha體積相同，則金屬失電子的物質(zhì)的量相同。依第一個(gè)表達(dá)式可知：質(zhì)量比等于其摩爾電子質(zhì)量比。即：23/1 : 24/2 : 27/

3、3 : 56/2 : 65/2 =23 : 12 : 9 : 28 : 32.5例2、兩種金屬的混合粉末 15g,與足量鹽酸充分反應(yīng)后得到標(biāo)況下Hz 11.2L，則下列金屬不可能的是：A Mg和 Zn B 、Fe 和 Zn C、Al 和 Na D 、Al 和 Fe E 、Mg和 Cu思路先確定混合金屬的平均摩爾電子質(zhì)量，再依據(jù)各組成金屬的摩爾電子質(zhì)量進(jìn)行判定。依：2H+2e-=Hd，得:ne-=2nH2=2x 11.2/22.4=1mol/ Me-=15/1= 15g/mol e-對應(yīng)列出所給金屬的摩爾電子質(zhì)量（單位：g/mol e-）:Na： 23 Mg : 12 Al : 9 Zn : 3

4、2.5 Fe : 28 Cu :+m對照平均值即可找出答案。選B。例3、現(xiàn)有一金屬混合物 2.0g與足量的CI2完全反應(yīng)后增重7.1g，則該金屬混合物不可能是：A.Na、Mg B.Mg、Al C.Fe 、Al D.Cu 、Ag思路先算混合金屬的平均摩爾電子質(zhì)量，再依據(jù)各金屬的摩爾電子質(zhì)量進(jìn)行判定，即可求解。Me-=2.0/2 x 0.1=10g/mol e -對應(yīng)列出所給金屬的摩爾電子質(zhì)量（單位： g/mol e-）:Na： 23 Mg : 12 Al : 9 Fe : 18.67 Cu : 32 Ag : 108其平均值能達(dá)到10的是B、C,而A、D均大于10,故選A、D。例4、將鎂、鋁合金

5、2.1g溶于足量的鹽酸中，在標(biāo)況下產(chǎn)生 出2.24L，求兩合金中鎂、鋁的物質(zhì)的 量之比。思路本題若使用混合金屬的平均摩爾電子質(zhì)量，并結(jié)合十字交叉法，則求解較為簡便。Me- =2.1/ ( 2x 0.1) =10.5g/ mol e-1: 1,故合金中 Mg、Al的物質(zhì)的量之比為 3: 2。所給金屬的摩爾電子質(zhì)量（單位：g/mol e-）:Mg : 12 Al : 9Al9、/5由十字交叉法可得：10.5Mg12 x1.5而兩合金平均摩爾電子質(zhì)量=1.5: 1.5=1: 1即合金中Mg、Al失電子的物質(zhì)的量之比為例5、如圖中有四條直線，分別表示鈉、鎂、鋁 所消耗氯氣的質(zhì)量（橫軸）的關(guān)系，其中代表

6、鐵與氯氣反應(yīng)的直線是：A、aB、bC、cD、d 思路本題乍看較復(fù)雜，但應(yīng)用摩爾電子質(zhì)量法，結(jié)合輔助線后很簡單：假設(shè)反應(yīng)消耗氯氣質(zhì)量相等，作一條垂直于橫軸的輔助線，則提供相同的電子所消耗金屬質(zhì)量：dcba，假設(shè)各種金屬都提23g、鎂 12供1摩爾電子，則所消耗金屬質(zhì)量在數(shù)值上正好等于該金屬的摩爾電子質(zhì)量，分別為鈉g、鋁9g、鐵18.7g,故所消耗金屬質(zhì)量從大到小的順序?yàn)殁c鐵鎂鋁，選C。三、方法的延伸例6、有不純的CuCl2,質(zhì)量為13.5g，與適量的AgNO 3溶液反應(yīng)，可生成 29g沉淀，則該氯化銅中 所含的雜質(zhì)是下列中的A、KCl B、CaCl2C、BaCl2 D、NaCl解：此題的正常解法

7、是分別寫出各種物質(zhì)與硝酸銀溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式，然后逐個(gè)進(jìn)行計(jì)算，最后得出答案。但如把摩爾電子質(zhì)量法作進(jìn)一步延伸，可快速解答?，F(xiàn)類比得出氯化物混合物與AgNO 3溶液反應(yīng)后，每生成 1mol AgCl沉淀時(shí)的平均質(zhì)量為：m =13.5/(29/143.5)=66.8(g)，而CuC及所列氯化物每生成1mol AgCI沉淀時(shí)的質(zhì)量分別為：CuCl2： 67.5 g KCI : 74.5 gCaCI? : 55.5g BaCb : 104 g NaCI : 58.5g因要達(dá)到平均值為66.8，故應(yīng)選B、Do小、結(jié)利用摩爾電子質(zhì)量解混合物計(jì)算時(shí)，應(yīng)先求出 混合金屬的平均摩爾電子質(zhì)量， 即先求Me-,

8、再依據(jù)題目要求解出相應(yīng)問題。智能轉(zhuǎn)化：1、 等質(zhì)量的Na、Mg Al、Fe、Zn投入到足量的稀硫酸中，完全反應(yīng)后放出H2在同溫同壓下的體積比為 o2、 與等質(zhì)量的Cl2完全反應(yīng)，消耗下列金屬質(zhì)量最少的是_ ,質(zhì)量最多的是 oA、Na B 、Mg C 、Al D 、Fe E 、Zn3、由兩種金屬組成的合金50g,與標(biāo)況下22.4升的氯氣恰好反應(yīng)完全，則合金的組成可能為A、 Na、 FeB、Mg、AlC、Zn、KD、Ca、Cu4、（ 98全國咼考題）由Mg、Al、Fe、Zn四種金屬中兩種組成的混合物10g與足量鹽酸反應(yīng)，生成的H在標(biāo)況下體積為11.2L。則混合物中一定含有的金屬是：A、Zn B 、Fe C、Al D、Mg5、堿金屬溶于汞可形成良好的還原劑“汞齊”。取某堿金屬的“汞齊”7g加入水中得到的Hb在標(biāo)況下體積為2.24L，此時(shí)得到密度為p g/ml的溶液1L。則該溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：A 0.8/ p% B、0.48/ p% C、0.32/ p% D、0.7/ p %6