堿金屬有關(guān)計(jì)算學(xué)案

堿金屬有關(guān)計(jì)算【考綱要求】掌握有關(guān)過氧化鈉與水、二氧化碳；過氧化鈉與碳酸氫鈉共熱；氫氧化鈉與碳酸氫鈉共熱；碳酸鈉、碳酸氫鈉共熱的計(jì)算?！究键c(diǎn)專題】1、Na2O2與CO2和H2O反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算方法要點(diǎn)：提供CO2和H2O的物質(zhì)：H2、CO、(CO)m·(H2)n燃燒；NaHCO3加熱分解。⑴固體質(zhì)量的差值計(jì)算2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑固體質(zhì)量差△m156g212g156g－212g＝56g2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑固體質(zhì)量差△m156g160g156g－160g＝4g由此可見，每有2molCO2參加反應(yīng)，固體增重為56g，相當(dāng)于2molCO的質(zhì)量；每有2molH2O參加反應(yīng)，固體增重為4g，相當(dāng)于2molH2的質(zhì)量，即CO2和H2O(g)分別與足量Na2O2反應(yīng)，固體增重分別相當(dāng)于等物質(zhì)的量的CO、H2的質(zhì)量。因此，Wg通式符合(CO)m·(H2)n（m=0，1，2，…；n=0，1，2，…）的物質(zhì)在O2中燃燒，將其產(chǎn)物通過足量的Na2O2固體，反應(yīng)完畢，固體增重也為Wg。(CO)m·(H2)n熟悉的物質(zhì)有H2、CO、CH3OH、CH3COOH、HCOOCH3、C6H12O6等?！究碱}1】加熱NH4HCO3固體，使產(chǎn)物維持氣態(tài)：⑴若混合氣依次通過足量Na2O2、濃硫酸，分別增重a1g、b1g；⑵若混合氣依次通過足量的濃硫酸、Na2O2，分別增重b2g、a2g。則a1、b1、a2、b2從大到小的關(guān)系為2＞a1＞a2＞b【變式考題1】某容器中通入VLCO2，再加入少量Na2O2后，氣體體積縮小到WL，則被吸收的CO2的體積是（均為相同條件下）（B）A．（V－W）LB．2（V－W）LC．（2V－W）LD．2WL【變式考題2】100℃時(shí)，將38.8g由CO2和水蒸氣組成的混合氣體跟足量的Na2O2反應(yīng),反應(yīng)完全后固體的質(zhì)量增加了22.8g。試求混合氣體中CO2【答案】分別設(shè)CO2、H2O各為x、ymol，根據(jù)38.8g和22.8g兩個(gè)數(shù)據(jù)，利用差量關(guān)系列二元一次方程組解題，求得CO235.2g、H2O【變式考題3】（04年）取ag某物質(zhì)在氧氣中完全燃燒，將其產(chǎn)物跟足量的過氧化鈉固體完全反應(yīng)，反應(yīng)后固體的質(zhì)量恰好增加了ag。下列物質(zhì)中不能滿足上述結(jié)果的是(D)A．H2B．COC．C6H12O6D．C12H22O11【變式考題4】平均摩爾質(zhì)量為7.2g·mol－1的H2、CO的混合氣體2.1g，與足量的氧氣充分燃燒后，立即通入足量的Na2O2固體中，固體質(zhì)量增重(A)A．2.1gB．3.6gC．7.2gD【答案】Na2O2固體增重與混合氣組成沒有關(guān)系，直接確定答案為A。⑵氣體體積差量的計(jì)算2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑氣體體積差△V212－1=1體積2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑氣體體積差△V212－1=1體積由此可見，CO2、H2O(g)分別與足量Na2O2反應(yīng)，不管CO2、H2O(g)以任何比值混合，反應(yīng)后其體積變?yōu)樵瓉淼囊话?。⑶NaHCO3與Na2O2混合物固體在密閉容器中共熱的計(jì)算方法：①先考慮NaHCO3生成的CO2與Na2O2反應(yīng)，再考慮H2O(g)與Na2O2反應(yīng)。②整體考慮法：由于4NaHCO32Na2CO3+2H2O+2CO2↑①+2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑②4NaHCO3+2Na2O24Na2CO3+2H2O+O2↑③+2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑④4NaHCO3+4Na2O24Na2CO3+4NaOH+O2↑⑤從上面反應(yīng)方程式可知：當(dāng)≥時(shí)，剩余固體為Na2CO3；當(dāng)＜時(shí)，剩余固體為Na2CO3、NaOH和Na2O2；當(dāng)1≤＜2時(shí)，剩余固體為Na2CO3和NaOH；0120＜a0120＜a＜11≤a＜2a≥2Na2CO3、NaOH和Na2O2Na2CO3和NaOHNa2CO3反應(yīng)⑤反應(yīng)⑤或③⑤反應(yīng)③或①③【考題2】Na2O2與NaHCO3混合物分為兩等份，其中1份加入足量的鹽酸，放出氣體2.24L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），將該氣體通入另一份混合物中充分反應(yīng)，氣體體積變?yōu)?.016L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），求混合物中Na2O2與NaHCO3的物質(zhì)的量之比為2：9?！咀兪娇碱}1】（2022上海17）等物質(zhì)的量的N2、O2、CO2混合氣體通過Na2O2后，體積變?yōu)樵w積的（同溫同壓），這時(shí)混合氣體中N2、O2、CO2物質(zhì)的量之比為(A)A．3∶4∶1B.3∶3∶2C.6∶7∶3D.6【變式考題2】把通過一定質(zhì)量的固體Na2O2后，收集到3.36L（S．P．T．）氣體，則這3.36L氣體的質(zhì)量是（D）

A．3.8g B．5.6g C．4.8g D．6.0g【變式考題3】在密閉容器中充入CO和CO2的混合氣體，其密度是相同條件下氦氣密度的8倍，這時(shí)測(cè)得容器內(nèi)壓強(qiáng)為P1，若控制容器的體積不變，加入足量的過氧化鈉，并不斷用電火花點(diǎn)燃至完全反應(yīng)，恢復(fù)到開始的溫度，再次測(cè)得容器內(nèi)的壓強(qiáng)為P2，則P1和P2關(guān)系是（A）A．P1＝8P2 B．P1＝4P2 C．P1＝2P2 D．P【變式考題4】將amolNa2O2和bmolNaHCO3混合置于密閉容器中，加熱至300℃使其充分反應(yīng)?；卮鹣铝袉栴}：⑴當(dāng)充分反應(yīng)后密閉容器內(nèi)氣體只有O2時(shí)，a和b的關(guān)系式是b≤a。⑵當(dāng)充分反應(yīng)后密閉容器內(nèi)固體只有Na2CO3時(shí)，a和b的關(guān)系式是b≥2a。⑶當(dāng)充分反應(yīng)后密閉容器內(nèi)固體為Na2CO3和NaOH混合物時(shí)，a和b的關(guān)系式是a＜b＜2a。2、NaHCO3與NaOH混合反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算方法要點(diǎn)：（1）NaHCO3、NaOH混合溶液反應(yīng)的計(jì)算，此類題型較簡(jiǎn)單，溶液中只發(fā)生反應(yīng)：NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O，但是要考慮用量是否過量問題。（2）NaHCO3、NaOH混合固體在密閉容器中共熱的計(jì)算，此類題型較復(fù)雜，但是仍然有規(guī)律可尋。首先2NaHCO3Na2CO3+H2O↑+CO2↑①CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O↑②①②相加即得：NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O↑③假設(shè)混合固體質(zhì)量為W，加熱完全反應(yīng)后殘留固體的質(zhì)量為m，同時(shí)假設(shè)NaHCO3與NaOH恰好完全反應(yīng)，則NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O↑△m12410618Wx（x為固體混合物的減少量）即，討論：①當(dāng)(W-m)=，即時(shí)，NaHCO3、NaOH恰好完全反應(yīng)，發(fā)生的反應(yīng)為上述反應(yīng)③，剩余的固體只有Na2CO3，標(biāo)況下沒有氣體產(chǎn)生。②當(dāng)(W－m)＞，即時(shí)，NaHCO3過量，所以在上述反應(yīng)③發(fā)生結(jié)束后還仍然有反應(yīng)①的進(jìn)行，剩余的固體也只有Na2CO3，標(biāo)況下只有CO2

氣體。③當(dāng)(W－m)＜，即時(shí)，NaOH過量，發(fā)生的反應(yīng)為上述反應(yīng)③，剩余的固體為Na2CO3和NaOH，標(biāo)況下沒有氣體產(chǎn)生?！究碱}3】gKOH、KHCO3固體混合物，在密閉的容器中加熱到250℃，經(jīng)充分反應(yīng)后排除氣體冷卻，剩余固體20.7g，求混合物中KOH與KHCO3【變式考題1】gNaOH、NaHCO3固體混合物，在密閉的容器中加熱到250℃，經(jīng)充分反應(yīng)后排除氣體冷卻，剩余固體15.6g，求混合物中NaOH與NaHCO3的質(zhì)量?！咀兪娇碱}2】質(zhì)量為25.6g的KOH和KHCO3混合物在250℃的密閉容器中充分反應(yīng)后排出氣體，冷卻，殘留固體20.7g，原混合物中KOH和KHCO3的物質(zhì)的量關(guān)系正確的是（CA．KOH大于KHCO3B．KOH等于KHCO3C．KOH小于KHCO3D．KOH與KHCO3任意比【變式考題3】有KOH和KHCO3混合物26.2g，在250℃下煅燒，冷卻后稱量，質(zhì)量減少4.65g，則原混合物中KOH和KHCO3的關(guān)系是（B）A．KOH＞KHCO3B．KOH＜KHCO3C．KOH=KHCO3D．任意比混合【變式考題4】質(zhì)量為17.8g的KOH和KHCO3混合物，在250℃加熱，冷卻后發(fā)現(xiàn)混合物質(zhì)量損失4.0g，求混合物中KOH、KHCO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)各為多少？3、CO2、SO2、H2S氣體通入NaOH溶液中的有關(guān)計(jì)算方法要點(diǎn)：（1）首先知道反應(yīng)情況：2NaOH+

CO2=Na2CO3+H2O①

CO2+H2O+Na2CO3=2NaHCO3

②①②相加得：NaOH+

CO2=NaHCO3③2NaOH+

SO2=Na2SO3+H2O④SO2+H2O+Na2SO3=2NaHSO3

⑤④⑤相加得：NaOH+

SO2=NaHSO3⑥2NaOH+H2S=Na2S+2H2O⑦

SO2+H2O+Na2S=2NaHSO3

⑧⑦⑧相加得：NaOH+

H2S=NaHS+H2O⑨（2）運(yùn)用數(shù)軸法理解：0120＜x≤11＜x＜2x≥2NaHCO30120＜x≤11＜x＜2x≥2NaHCO3Na2CO3和NaHCO3Na2CO3（NaOH）③①和③①即當(dāng)0＜x≤1時(shí)，CO2過量或者剛好與NaOH反應(yīng)，把溶液小心蒸干后得到的固體物質(zhì)是NaHCO3

。當(dāng)1＜x＜2時(shí)，CO2與NaOH恰好反應(yīng)，把溶液小心液蒸干后得到的固體物質(zhì)是Na2CO3和NaHCO3

。當(dāng)x≥2時(shí)，NaOH過量或者恰好與CO2反應(yīng)，把溶液蒸干后得到的固體物質(zhì)是Na2CO3或者為NaOH和Na2CO3

。01200120＜x≤11＜x＜2x≥2NaHSO3Na2SO3和NaHSO3Na2SO3（NaOH）⑥④和⑥④0120120＜x≤11＜x＜2x≥2NaHSNa2S和NaHSNa2S（N