《碱金属》典型计算题例析碱金属元素是中学化学中最为重要的一族金属元素，以钠为代表的碱金属有关计算问题非常典型，是高中毕业会考及高考的常见考点，不仅计算过程复杂，而且计算难度也相当大，但理解了碱金属元素及其化合物之间内在的量的关系，掌握了有关计算的方法，也可以化难为易。例1．加热NH4CO3固体，使产物维持气态：⑴若混合气依次通过足量Na2O2、浓硫酸，分别增重a1g、b1g；⑵若混合气依次通过足量的浓硫酸、Na2O2，分别增重b2g、a2g。则a1、b1、a2、b2从大到小的关系为。解析：这一道综合应用CO2、H2O与Na2O2反应量的关系来解决问题的计算题。采取抽象数据具体化的原则，设所加热是为1molNH4HCO3固体，则分别产生1molCO2、1molH2O、1molNH3。根据有关化学反应方程式，则有下表：反应方式①②Na2O2浓硫酸浓硫酸Na2O2吸收气体CO2、H2ONH3NH3、H2OCO2增重a1=28＋2b1=17b2=17＋18a2=28答案为：b2＞a1＞a2＞b1。小结：钠与钠的化合物在化学反应过程中的一些变化量，往往是化学计算中的重要依据，化学计算中采用这些数据，最为重要的价值在于不再需要根据化学方程式列式计算，而是直接利用有关量的变化进行简单的计算。化学计算中常用的变化量为：⑴1mol钠无论是与水反应，还是与酸反应，总会使溶液增重22g，产生1g氢气；⑵1molNa2O2无论是与水反应，还是与CO2反应，总是产生16g氧气；⑶1molNaOH与CO2反应，可生成Na2CO353g或NaHCO384g；⑷1molNa2O2加入水中，生成NaOH80g，使溶液增重62g；⑸1molH2O（l）通过足量的Na2O2，Na2O2固体增重2g；⑹1molCO2通过足量的Na2O2，Na2O2固体增重28g；⑺1molNaHCO3受热完全分解，质量必减少31g。练习1：强热3.24gNaHCO3与Na2CO3固体混合物，充分反应后，得到固体残渣2.51g，求混合物中Na2CO3的质量分数。例2．Na2O2与NaHCO3混合物分为两等份，其中1份加入足量的盐酸，放出气体2.24L（标准状况），将该气体通入另一份混合物中充分反应，气体体积变为2.016L（标准状况），求混合物中Na2O2与NaHCO3的物质的量比。解析：此题的解题依据是CO2与Na2O2反应前后的体积差。已知将与盐酸反应生成的气体通过另一份固体时造成的体积差为0.224L（0.01mol）。⑴若通过另一份混合物时，2.24L气体中CO2不足，根据体积差与CO2量的关系，原2.24L气体中必含有0.02molCO2和0.08molO2，进一步推出每一份固体混合物中含NaHCO30.02mol，含Na2O20.16mol,混合物中Na2O2与NaHCO3的物质的量比为8：1。⑵若通过另一份混合物时，2.24L气体中CO2过量，根据体积差与Na2O2量的关系，原每一份混合物中必含Na2O20.02mol，与盐酸反应时可产生0.01molO2，原2.24L混合气中必含CO20.09mol，需0.09molNaHCO3与盐酸反应产生。答案为2：9。小结：Na2O2与CO2反应时除了发生某一状态物质的质量变化，反应前后的气体体积也发生变化，反应前后的体积差与质量关都可以作为特定条件下化学计算的依据。2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2气体体积或固体质量差2体积1体积1体积156g212g56g2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2固体质量差156g160g4g也即反应前后体积每变化1体积，必有2体积CO2发生反应，也必然生成1体积O2，或反应前后气体的物质的量每减少1mol，则必有2molNa2O2和2molCO2参加反应，必生成1molO2和2molNa2CO3。练习2：100℃时，将38.8g由CO2和水蒸气组成的混合气体跟足量的Na2O2反应,反应完全后固体的质量增加了22.8g。试求混合气体中CO2和水蒸气各多少克？例3．agNa2O与bgNa2O2分别加入到相同质量的水中，所得的NaOH溶液的溶质质量分数相同。则a：b=。解析：这一道对Na2O2与水反应本质进行考查的分析计算题，虽然此题属于已知量不能确定的字母题，但结果是确定的。Na2O2与水反应的本质是Na2O2遇水后每两个氧原子中的一个将转变为气体从溶液中逸走，即等物质的量的Na2O2与Na2O遇水后生成的NaOH量相同，使溶液增重相同，在原水质量相同的情况下，所得NaOH溶液的溶质质量分数相同，等物质的量的Na2O与Na2O2的质量比为31：39。答案为a：b=31：39。小结：钠、钾的化合物在发生某些特定的反应时，一些有定量依据的定性结论的建立，也可以作为有关计算的依据。常见的有：⑴Na2CO3、NaHCO3分别与盐酸反应时，...
