碱金属的有关计算

专题 碱金属的有关计算 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，这类计算过程复杂，而且计算难度也比较大，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。 碱金属的计算主要有以下几种类型： 一．碱金属、镁、铝等金属与酸或水反应后氢气量的计算 解题方法： ⑴钠先与酸反应，剩余的钠与水反应。故钠一定可以消耗完全。 2Na+2HCl =2NaCl+H2↑ 2Na+2H2O =2NaOH+H2↑ ∴2Na———H2↑ H2的量只由钠的质量决定 ⑵镁、铝只与酸反应。当酸不足时，氢气的量由酸决定；当金属不足时氢气的量由金属决定。 例1 在含HCl的量不同的两份盐酸中，分别加入等量的金属钠，完全反应后，两份盐酸中产生的氢气（ ） A、一样多 B、含HCl多的产生气体多 C、含HCl少的产生气体多 D、反应剧烈的产生气体多 二．Na、Na2O、Na2O2、NaOH溶解于水后形成的溶液的有关计算 解题方法： 先根据方程式计算（表示）出生成的NaOH的质量。 m(溶液)=m(固体)+m(水)-m(气体) NaOH%=m(NaOH) / m(溶液) ×100% 例2 2.3g的Na、6.2g的Na2O、7.8g的Na2O2和4gNaOH 溶解于100g的水中，分别得到甲、乙、丙和丁溶液。则四种溶液的质量分数的大小关系是 解：设四种物质溶解于水得到的NaOH的质量分别为x、y、z、w。 2Na + 2H2O = 2NaOH+ H2↑ 46 80 2 46/2.3g = 80/x → x = 4g 2.3g x m(H2) 46/2.3g = 2/m(H2) → m(H2) = 0.1g Na2O+H2O =2NaOH 2Na2O2+2H2O =4NaOH+O2↑ 62 80 158 160 32 6.2g y 7.8g z m(O2) 62/6.2g = 80/y 158/7.8g = 160/z 158/7.8g = 32/ m(O2) y = 8g z = 8g m(O2) = 1.6g ∴ 丁＜甲＜乙＝丙 注意：请根据例2复习根据方程式进行计算的有关步骤和表示方法。 三、Na2O2与CO2、H2O反应后固体增量的计算 解题方法： 1． 在计算题中，认为CO2与Na2O2反应完后再考虑水与Na2O2反应 2． 2Na2O2+2CO2 = 2Na2CO3+O2 可改写为 2Na2O2 + 2CO2 = 2 (Na2O2·CO) +O2 2Na2O2+2H2O =4NaOH+O2↑ 可改写为 2 Na2O2 + 2H2O = 2 (Na2O2· H2 ) +O2↑ 可知：反应后固体增重的是CO2中的CO和水中的所有H mg CO2反应后固体增重为mg×（28/44） ng H2O反应后固体增重为ng×2/18 例3 CO和H2的混合物3.0g充分燃烧后，在150℃时将混合气体通过足量的Na2O2后，Na2O2增加的质量为( ) A、1.5g B、3.0g C、6.0g D、无法计算 例4 ag的某物质在氧气中完全燃烧，将其产物跟足量的过氧化钠固体完全反应后，固体增加了ag。 下列物质中不能满足上述结果的是( ) A、H2 B、CO C、C6H12O6 D、C12H22O11 四、CO2与NaOH反应的有关计算———数轴法 解题方法： CO2与NaOH反应，随着CO2的通入，依次发生以下反应： CO2+2NaOH = Na2CO3 + H2O CO2+ Na2CO3 + H2O = 2NaHCO3 即认为： CO2不足：CO2+2NaOH = Na2CO3 + H2O CO2过量：CO2+NaOH = NaHCO3 像这种，产物的种类随反应物的比例不同而不同的有关反应的计算和判断可以用数轴法。 数轴法的解题步骤 （1）写出总反应方程式，不考虑其他中间反应 （2）画数轴。将方程式中反应物的比列或其他数据作为数值标准在数轴上。 （3）判断各特殊点和各区间发生的反应和产物种类 （4）确定讨论范围 （5）根据题意列方程式求解 例5 在含有60g 溶质的NaOH溶液中通入44gCO2气体，充分反应后低温蒸干溶液，求所得固体的成分和质量。 五、碳酸盐、碳酸氢盐生成CO2量的计算 解题方法： 1． 可以根据方程式进行计算 2． 可以根据碳守恒进行计算———守恒法 碳酸盐或碳酸氢盐与酸反应时，所有的碳均转化为CO2 m(CO2) ← m(C) = m(盐)×C% 例6 下列说法是否正确 1．质量相等的Na2CO3和K2CO3分别与足量的盐酸反应，生成等质量的CO2 ( ) 2．53g的Na2CO3与69g的Li2CO3分别与足量 ... ...