碱金属有关计算学案

碱金属有关计算【考纲要求】掌握有关过氧化钠与水、二氧化碳；过氧化钠与碳酸氢钠共热；氢氧化钠与碳酸氢钠共热；碳酸钠、碳酸氢钠共热的计算。【考点专题】1、Na2O2与CO2和H2O反应的有关计算方法要点：提供CO2和H2O的物质：H2、CO、(CO)m·(H2)n燃烧；NaHCO3加热分解。⑴固体质量的差值计算2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑固体质量差△m156g212g156g－212g＝56g2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑固体质量差△m156g160g156g－160g＝4g由此可见，每有2molCO2参加反应，固体增重为56g，相当于2molCO的质量；每有2molH2O参加反应，固体增重为4g，相当于2molH2的质量，即CO2和H2O(g)分别与足量Na2O2反应，固体增重分别相当于等物质的量的CO、H2的质量。因此，Wg通式符合(CO)m·(H2)n（m=0，1，2，…；n=0，1，2，…）的物质在O2中燃烧，将其产物通过足量的Na2O2固体，反应完毕，固体增重也为Wg。(CO)m·(H2)n熟悉的物质有H2、CO、CH3OH、CH3COOH、HCOOCH3、C6H12O6等。【考题1】加热NH4HCO3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2＞a1＞a2＞b【变式考题1】某容器中通入VLCO2，再加入少量Na2O2后，气体体积缩小到WL，则被吸收的CO2的体积是（均为相同条件下）（B）A．（V－W）LB．2（V－W）LC．（2V－W）LD．2WL【变式考题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【答案】分别设CO2、H2O各为x、ymol，根据38.8g和22.8g两个数据，利用差量关系列二元一次方程组解题，求得CO235.2g、H2O【变式考题3】（04年）取ag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，反应后固体的质量恰好增加了ag。下列物质中不能满足上述结果的是(D)A．H2B．COC．C6H12O6D．C12H22O11【变式考题4】平均摩尔质量为7.2g·mol－1的H2、CO的混合气体2.1g，与足量的氧气充分燃烧后，立即通入足量的Na2O2固体中，固体质量增重(A)A．2.1gB．3.6gC．7.2gD【答案】Na2O2固体增重与混合气组成没有关系，直接确定答案为A。⑵气体体积差量的计算2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑气体体积差△V212－1=1体积2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑气体体积差△V212－1=1体积由此可见，CO2、H2O(g)分别与足量Na2O2反应，不管CO2、H2O(g)以任何比值混合，反应后其体积变为原来的一半。⑶NaHCO3与Na2O2混合物固体在密闭容器中共热的计算方法：①先考虑NaHCO3生成的CO2与Na2O2反应，再考虑H2O(g)与Na2O2反应。②整体考虑法：由于4NaHCO32Na2CO3+2H2O+2CO2↑①+2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑②4NaHCO3+2Na2O24Na2CO3+2H2O+O2↑③+2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑④4NaHCO3+4Na2O24Na2CO3+4NaOH+O2↑⑤从上面反应方程式可知：当≥时，剩余固体为Na2CO3；当＜时，剩余固体为Na2CO3、NaOH和Na2O2；当1≤＜2时，剩余固体为Na2CO3和NaOH；0120＜a0120＜a＜11≤a＜2a≥2Na2CO3、NaOH和Na2O2Na2CO3和NaOHNa2CO3反应⑤反应⑤或③⑤反应③或①③【考题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的物质的量之比为2：9。【变式考题1】（2022上海17）等物质的量的N2、O2、CO2混合气体通过Na2O2后，体积变为原体积的（同温同压），这时混合气体中N2、O2、CO2物质的量之比为(A)A．3∶4∶1B.3∶3∶2C.6∶7∶3D.6【变式考题2】把通过一定质量的固体Na2O2后，收集到3.36L（S．P．T．）气体，则这3.36L气体的质量是（D）

A．3.8g B．5.6g C．4.8g D．6.0g【变式考题3】在密闭容器中充入CO和CO2的混合气体，其密度是相同条件下氦气密度的8倍，这时测得容器内压强为P1，若控制容器的体积不变，加入足量的过氧化钠，并不断用电火花点燃至完全反应，恢复到开始的温度，再次测得容器内的压强为P2，则P1和P2关系是（A）A．P1＝8P2 B．P1＝4P2 C．P1＝2P2 D．P【变式考题4】将amolNa2O2和bmolNaHCO3混合置于密闭容器中，加热至300℃使其充分反应。回答下列问题：⑴当充分反应后密闭容器内气体只有O2时，a和b的关系式是b≤a。⑵当充分反应后密闭容器内固体只有Na2CO3时，a和b的关系式是b≥2a。⑶当充分反应后密闭容器内固体为Na2CO3和NaOH混合物时，a和b的关系式是a＜b＜2a。2、NaHCO3与NaOH混合反应的有关计算方法要点：（1）NaHCO3、NaOH混合溶液反应的计算，此类题型较简单，溶液中只发生反应：NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O，但是要考虑用量是否过量问题。（2）NaHCO3、NaOH混合固体在密闭容器中共热的计算，此类题型较复杂，但是仍然有规律可寻。首先2NaHCO3Na2CO3+H2O↑+CO2↑①CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O↑②①②相加即得：NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O↑③假设混合固体质量为W，加热完全反应后残留固体的质量为m，同时假设NaHCO3与NaOH恰好完全反应，则NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O↑△m12410618Wx（x为固体混合物的减少量）即，讨论：①当(W-m)=，即时，NaHCO3、NaOH恰好完全反应，发生的反应为上述反应③，剩余的固体只有Na2CO3，标况下没有气体产生。②当(W－m)＞，即时，NaHCO3过量，所以在上述反应③发生结束后还仍然有反应①的进行，剩余的固体也只有Na2CO3，标况下只有CO2

气体。③当(W－m)＜，即时，NaOH过量，发生的反应为上述反应③，剩余的固体为Na2CO3和NaOH，标况下没有气体产生。【考题3】gKOH、KHCO3固体混合物，在密闭的容器中加热到250℃，经充分反应后排除气体冷却，剩余固体20.7g，求混合物中KOH与KHCO3【变式考题1】gNaOH、NaHCO3固体混合物，在密闭的容器中加热到250℃，经充分反应后排除气体冷却，剩余固体15.6g，求混合物中NaOH与NaHCO3的质量。【变式考题2】质量为25.6g的KOH和KHCO3混合物在250℃的密闭容器中充分反应后排出气体，冷却，残留固体20.7g，原混合物中KOH和KHCO3的物质的量关系正确的是（CA．KOH大于KHCO3B．KOH等于KHCO3C．KOH小于KHCO3D．KOH与KHCO3任意比【变式考题3】有KOH和KHCO3混合物26.2g，在250℃下煅烧，冷却后称量，质量减少4.65g，则原混合物中KOH和KHCO3的关系是（B）A．KOH＞KHCO3B．KOH＜KHCO3C．KOH=KHCO3D．任意比混合【变式考题4】质量为17.8g的KOH和KHCO3混合物，在250℃加热，冷却后发现混合物质量损失4.0g，求混合物中KOH、KHCO3质量分数各为多少？3、CO2、SO2、H2S气体通入NaOH溶液中的有关计算方法要点：（1）首先知道反应情况：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）运用数轴法理解：0120＜x≤11＜x＜2x≥2NaHCO30120＜x≤11＜x＜2x≥2NaHCO3Na2CO3和NaHCO3Na2CO3（NaOH）③①和③①即当0＜x≤1时，CO2过量或者刚好与NaOH反应，把溶液小心蒸干后得到的固体物质是NaHCO3

。当1＜x＜2时，CO2与NaOH恰好反应，把溶液小心液蒸干后得到的固体物质是Na2CO3和NaHCO3

。当x≥2时，NaOH过量或者恰好与CO2反应，把溶液蒸干后得到的固体物质是Na2CO3或者为NaOH和Na2CO3

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