鈉元素及其化合物計(jì)算題方法小結(jié)

穆麗輝

摘 要：元素及其化合物部分內(nèi)容是高中教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，尤其是涉及計(jì)算的時(shí)候，更是學(xué)生和老師頭疼的內(nèi)容，本文以鈉及其化合物為例小結(jié)此處常用的幾種解題方法。

關(guān)鍵詞：鈉;計(jì)算題;解題方法

在“3+X”高考中，理科的物理、化學(xué)、生物三科為綜合卷，考生在考場上面臨著大量的閱讀量和解題及數(shù)據(jù)處理量，更快、更正確的解題是取得高分的唯一途徑。掌握一些技巧來解化學(xué)計(jì)算型選擇題，可以節(jié)省解題時(shí)間，縮短思維長度，提高解題的正確率。本文以元素及其化合物部分內(nèi)容中鈉及其化合物涉及的計(jì)算為例小結(jié)此處常用的幾種解題方法。

方法一：公式法

例：（2009年上海卷10）9.2 g金屬鈉投入到足量的重水中，則產(chǎn)生的氣體中含有（ ?）

A.0.2 mol中子 B.0.4 mol電子

C.0.2 mol質(zhì)子 D.0.4 mol分子

【分析】選B。題中涉及鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生的氣體是氫氣，其原子全部來源于水分子。本題中將H2O換為D2O，則產(chǎn)生的氣體為D2，結(jié)合定量分析，共產(chǎn)生0.2 molD2，則含0.4 mol質(zhì)子，0.4 mol中子，0.4 mol電子，0.2 mol分子，故選B答案。

【方法小結(jié)】此類題屬于較容易題，需要注意的是：必須明確反應(yīng)的實(shí)質(zhì)。

方法二：極值法

例：（2007年全國理綜卷II）在一定條件下，將鈉與氧氣反應(yīng)的生成物1.5 g溶于水，所得溶液恰好能被80 mL濃度為0.50 mol/L的HCl溶液中和，則該生成物的成分是（ ?）

A.Na2O B.Na2O2

C.Na2O和Na2O2 D.Na2O2和NaO2

【分析】選C。由于鈉與氧氣反應(yīng)產(chǎn)物不確定，若用常規(guī)法對(duì)可能存在產(chǎn)物作逐一嘗試，逐一淘汰求解是很繁難的，故本題采取極值法把生成物假設(shè)為某一種可能的氧化物加以討論。反應(yīng)后溶質(zhì)為氯化鈉，則有n（Na+）=n（Cl-）=0.08 L×0.5 mol/L=0.04 mol;鈉元素

守恒

當(dāng)產(chǎn)物只有Na2O時(shí)，m（Na2O）=0.02 mol×62 g/mol=1.24 g;

當(dāng)產(chǎn)物只有Na2O2時(shí)，m（Na2O2）=0.02 mol×78 g/mol=1.56 g。

結(jié)合平均值原理可推出該反應(yīng)生成物是Na2O和Na2O2的混合物。

【方法小結(jié)】極值法是一種重要的數(shù)學(xué)思想和分析方法?；瘜W(xué)上所謂“極值法”就是對(duì)數(shù)據(jù)不足而感到無從下手的計(jì)算或混合物組成判斷的題目，采用極端假設(shè)（即為某一成分或者為恰好完全反應(yīng)）的方法以確定混合體系中各物質(zhì)的名稱、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)，這樣使一些抽象的復(fù)雜問題具體化、簡單化，可達(dá)到事半功倍之效果。極值法解題的優(yōu)點(diǎn)是將某些復(fù)雜的、難以分析清楚地化學(xué)問題假設(shè)為極值問題，使解題過程簡化，解題思路清晰，把問題化繁為簡，由難變易，從而提高了解題速度。

方法三：差量法

例（2009年全國卷Ⅰ）為了檢驗(yàn)?zāi)澈刑妓釟溻c雜質(zhì)的碳酸鈉樣品的純度，現(xiàn)將w1克樣品加熱，其質(zhì)量變?yōu)閣2克，則該樣品的純度（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）是（ ?）

A.■ B.■

C.■ D.■

【分析】選A。此題是關(guān)于化學(xué)方程式的簡單計(jì)算，解題時(shí)先寫出相關(guān)化學(xué)方程式，觀察各物質(zhì)之間的質(zhì)量和量的關(guān)系。對(duì)含有碳酸氫鈉雜質(zhì)的碳酸鈉樣品加熱，碳酸氫鈉受熱分解，化學(xué)方程式為：2NaHCO3■Na2CO3+H2O+CO2，反應(yīng)前的固體為碳酸氫鈉和碳酸鈉，反應(yīng)后全部為碳酸鈉，即固體質(zhì)量的差值是由反應(yīng)中水與二氧化碳的生成引起的，故反應(yīng)中水與二氧化碳的質(zhì)量總和=w1-w2

2NaHCO3■Na2CO3+H2O+CO2△m↓

168……62

x……w1-w2

即168/x=62/（w1-w2），解得x=84（w1-w2）/31，則該樣品的純度（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）是W（Na2CO3）=（w1-x）/w1=（84w2-53w1）/31w1，故選A。

【方法小結(jié)】差量法是依據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后的某些“差量”（固體質(zhì)量差、溶液質(zhì)量差、氣體體積差、氣體物質(zhì)的量之差等）與反應(yīng)物或生成物的變化量成正比而建立的一種解題法。用差量法解題的關(guān)鍵是正確找出理論差量。本法適用于反應(yīng)不完全或有殘留物的反應(yīng)。在這種情況下，差量反映了實(shí)際發(fā)生的反應(yīng)，消除了未反應(yīng)物質(zhì)對(duì)計(jì)算的影響，使計(jì)算得以順利進(jìn)行。另外反應(yīng)前后存在差量，且此差量易求出。這是使用差量法的前提。只有在差量易求得時(shí)，使用差量法才顯得快捷，否則，應(yīng)考慮用其他方法來解。

方法四：元素守恒法

例：有8 gNa2O2、Na2O、Na2CO3、NaOH的混合物與200 g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.65%的鹽酸恰好反應(yīng)，蒸干溶液，最終得固體質(zhì)量為（ ?）

A.8 g B.15.5 g C.11.7 g D.無法計(jì)算

【分析】選Cn（HCl）=200g×3.65%÷36.5g/mol=0.2mol，由題意知，在整個(gè)反應(yīng)過程中，所得溶液中的溶質(zhì)只有NaCl，根據(jù)元素守恒得：氯化鈉的物質(zhì)的量應(yīng)該等于氯離子也就是鹽酸中HCl的物質(zhì)的量，則n（NaCl）=0.2 mol，所以蒸干溶液后最終得固體質(zhì)量為：m（NaCl）=n（NaCl）×M（NaCl）=0.2 mol×58.5 g/mol=11.7 g，故選C項(xiàng)。

【方法小結(jié)】守恒思想是重要的化學(xué)思想，利用守恒法解答化學(xué)問題是中學(xué)化學(xué)中重要的解題方法。守恒思想的核心是元素守恒，利用元素守恒有助于從本質(zhì)上理解物質(zhì)在轉(zhuǎn)化過程中一些物理量發(fā)生變化的根本原因，從而能夠抓住問題的本質(zhì)，達(dá)到快速解題、事半功倍的效果。例如上題，此題中發(fā)生的反應(yīng)很多，但仔細(xì)分析可知，蒸干溶液后所得固體為NaCl，其Cl-全部來自于鹽酸中的Cl-，在整個(gè)過程中Cl-守恒，則存在n（NaCl）=n（HCl）。

參考文獻(xiàn)：

陳躍林.化學(xué)中納元素極其化合物計(jì)算方式.讀寫算.

？誗編輯 王亞青endprint