钠的化合物混合计算技巧初探

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  摘要:钠的化合物的性质,是中学化学的一个重点内容,也是高考对能力考查的一个热点之一。在历年的高考题中常常涉及到钠的化合物混合计算的题目,由于涉及的反应多,思维能力要求高,许多学生在做这些题目时往往理不出思路,导致无法解答,如何破解这类题目,笔者现就此类问题做以归纳整理,以帮助学生突破解题“瓶颈”。
  关键词:钠的化合物 小结 差量法
  
  一、Na2CO3和NaHCO3固体混合共热
  例1、质量百分含量相等的Na2CO3和NaHCO3的混合物xg,加热一段时间后,质量变为yg。当y为何值时,表示NaHCO3完全分解:
  A、 B、 C、 D、
  解析: 反应前后固体质量差
  168 62
  X×50% x-y
  ∴y= ∴选B。
   小结:Na2CO3和NaHCO3混合共热时,其中只有NaHCO3分解。此种情况下常用差量法求解较为快捷。
  二、Na2O2与NaHCO3固体混合共热
  例2、取agNa2O2与bgNaHCO3固体混合物,置于密闭容器中,加热到250℃,充分反应后,最后排出的气体和剩余固体均由两种物质组成。问:(1)排出的气体和留下的固体成分各是什么?(2)a/b的取值范围?
  解析:(1)首先
  然后
  
  可见:排出的气体中肯定有O2,可能有H2O(g)或 ;残留固体中肯定有Na2CO3,可能有NaOH和Na2O2。但H2O(g)与Na2O2不能共存, 与Na2O2不能共存,故排出的两种气体成分只能是O2和H2O(g);留下的两种固体成分是Na2CO3和NaOH。
  (2)若只排出O2,发生反应:
  
  那么:
  若恰好排出O2和H2O(g),则反应为:
  
  那么:
  现在要满足排出两种气体,产生两种固体,则 应介于 和 。
  小结:Na2O2和NaHCO3固体混合共热时,其中NaHCO3首先分解,产生的 和H2O再与Na2O2发生反应。此类题常用讨论法求解:若NaHCO3量少,产生的固体往往是Na2CO3和NaOH,排出的气体只是O2;若NaHCO3量足,产生的固体往往只是Na2CO3,排出的气体是O2和H2O(g)。
  三、NaOH和NaHCO3固体混合共热
  例3、由NaOH和NaHCO3组成的固体混合物18.4g,放在密闭容器中加热至300℃,经充分反应后排出气体,冷却后称得残留固体质量为16.6g。求原混合物中NaOH的质量分数。
  解析:首先
  然后
  设NaOH的质量分数为x,则NaHCO3质量分数为(1-x)
  (1)若NaOH与NaHCO3恰好完全反应,则
   ,残留固体为Na2CO3。
  ∵ (根据Na元素守恒)
  ∴此种情况舍去
  (2)若NaHCO3过量,则x<0.323,残留固体也为Na2CO3
   (根据Na元素守恒)
  解得:x=0.375>0.323,故此种情况也舍去。
  (3)若NaOH过量,则x>0.323,残留固体为NaOH和Na2CO3, ,解得: ,故此种情况存在。
  综上所述:原混合物中的NaOH质量分数为54.3%。
  小结:NaOH和NaHCO3固体混合共热时,首先考虑NaOH与NaHCO3反应,然后再考虑过量的NaHCO3分解。此类题也常用讨论法求解:若NaOH和NaHCO3恰好反应或NaHCO3过量,最终残留固体为Na2CO3;若NaOH过量,残留固体为NaOH和Na2CO3。
  
  (陕西省洋县中学)
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