Question

含有1.4g某碱金属及其氧化物的混合物，跟水完全反应后，蒸干溶液得到不含结晶水的固体1.79g，则该混合物中碱金属元素的质量分数为多少？

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算,元素质量分数的计算

专题：计算题

分析：由于碱金属不确定，可用极端假设法加以讨论，即讨论1.40g全部为碱金属单质及1.40g全部为碱金属氧化物时生成碱的质量，然后根据平均值规律建立不等式进行解答，得出碱金属名称，然后再根据碱金属及其氧化物质量、与水反应生成的碱的质量计算出二者组成．

解答： 解：设M的相对原子质量为a，发生反应的方程式有：2M+2H₂O═2MOH+H₂↑、M₂O+H₂O═2MOH，
若1.40g全部为碱金属单质，则产生的MOH的质量为：m（MOH）=

1.40g

ag/mol

×（17+a）g/mol=

1.4(a+17)

a

g；
若1.40g全部为碱金属氧化物，则产生的MOH的质量为：m（MOH）=

1.40(a+17)

a+8

×2×（17+a）g/mol=

1.40(a+17)

a+8

g，
则

1.40(a+17)

a+8

g＜1.79g＜

1.4(a+17)

a

g．
解得24.3＜a＜61.03，只有钾符合条件，xg设K和K₂O的质量分别为xg和yg，根据反应方程式2K+2H₂O═2KOH+H₂↑、K₂O+H₂O═2KOH可得：
xgxg+yg=1.40g，

56x

39

+

2×56y

94

=1.79，解得x≈0.498g，y≈0.902g，所以混合物中碱金属元素的质量分数为

0.498g

1.4g

×100%=35.6%．
答：混合物中碱金属元素的质量分数为35.6%．

点评：本题考查了有关混合物的计算，题目难度较大，解题关键是利用极端假设法加以讨论得出碱金属名称，掌握掌握计算混合物组成的方法，试题培养了学生的逻辑推理能力及化学计算能力，有利于提高学生灵活应用所学知识解决实际问题能力．