11碱金属方面试题的解题方法与技巧

1解题技巧与应试策略系列11策略11碱金属方面试题的解题方法与技巧金点子：碱金属内容，是高考必考的知识点。其中有关过氧化物的分析与计算既是重点，也是难点。在解题时，要在理清题中关系的基础上，充分运用反应合并、守恒法。对于信息类试题，如NaH、超氧化物等，还要注意知识的迁移和化合价的分析。经典题：例题1：下列灭火剂能用于扑灭金属钠着火的是(B).A．干冰灭火剂B．黄砂C．干粉(含NaHCO3)灭火剂D．泡沫灭火剂方法：根据性质分析获解。捷径：分析性质，因钠可与干冰灭火剂及干粉灭火剂产生的CO2发生反应，与泡沫灭火剂中的水反应生成氢气，故不行。而钠与黄砂不能发生反应，故可用黄砂扑灭金属钠着火。综合后得答案为B。总结：将课本中镁与CO2的反应迁移到钠，是解答出此题的重要之点。例题2：在一定温度下,向足量的饱和Na2CO3溶液中加入1.06g无水Na2CO3,搅拌后静置,最终所得晶体的质量()A．等于1.06gB．大于1.06g而小于2.86C．等于2.86gD．大于2.86g方法：通过假想类比分析(不必计算)。2捷径：在饱和的Na2CO3溶液中，加入1.06g无水碳酸钠，析出晶体（Na2CO3•10H2O）Na2CO3+10H2O===Na2CO3•10H2O1062861.062.86由于饱和溶液中析出晶体，使原溶液中水量减小，减少溶剂又有晶体析出，导致析出晶体大于2.86g，所以选D。总结：根据考试说明，对析出含有结晶水的晶体的计算不作要求，但并不排斥对结晶出来晶体的质量的范围作估计，或者对溶液质量变化或者溶液的浓度的计算或判断。因此在复习时注意复习范围。例题3：某溶液中有NH4+、Mg2+、Fe2+和Al3+四种离子,若向其中加入过量的氢氧化钠溶液,微热并搅拌,再加入过量盐酸,溶液中大量减少的阳离子是()A．NH4+B．Mg2+C．Fe2+D．Al3+方法：从反应过程中物质的变化进行分析。捷径：溶液中加入过量NaOH溶液微热，发生下列反应：A．NH4++OH—=NH3↑+H2O，B．Mg2++2OH—=Mg(OH)2↓C．Fe2++2OH—=Fe(OH)2↓（白色），4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3↓（红褐色）D．Al3++3OH—=Al(OH)3↓（白色），Al(OH)3+OH—=AlO2—+2H2O再加入过量盐酸，使Mg(OH)2溶解转变成Mg2+，使AlO2—转变成Al3+。但由于NH3的挥发及Fe2+转变成Fe3+，所以Fe2+和NH4+离子大量减少。因此答案为AC。3总结：本题容易漏答案，因只注意到铵根离子加碱后转化为氨气，而疏忽了Fe(OH)2转化Fe（OH）3。例题4：在甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入0.1mol的钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧化钠，然后各加入100mL水，搅拌，使固体完全溶解，则甲、乙、丙、丁的质量百分比浓度大小的顺序是（）A．甲﹤乙﹤丙﹤丁B．丁﹤甲﹤乙=丙C．甲=丁﹤乙=丙D．丁﹤甲﹤乙﹤丙方法：两种方法。(1)直接计算，(2)巧析巧解。捷径：此题要求熟练掌握Na、Na2O、Na2O2分别与水反应的化学反应方程式：甲：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑乙：Na2O+H2O=2NaOH丙：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2所形成的NaOH溶液的质量分数分别是：甲：乙：丙：丁：所以溶液的质量分数大小的顺序为丁﹤甲﹤乙=丙。答案为B。4总结：本题的另一解法是：因为等物质的量钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧化钠中，氧化钠及过氧化钠含钠原子数是钠及氢氧化钠的2倍，且均投入相同体积的水中，所以乙、丙的质量分数一定大于甲、丁质量分数。又因2Na+2H2O=2NaOH+H2↑放出氢气，又等物质的量的钠质量小于氢氧化钠，所以最后的溶液质量甲小于丁，而溶质质量相等，所以丁﹤甲。在乙和丙中，2Na2O2+4H2O=4NaOH+O2，溶液的增重质量为2×78—32=124，而2Na2O+2H2O=4NaOH，（注意应保证Na2O2与Na2O物质的量相同），溶液增重2×62=124。所以乙、丙中溶质质量相同，溶液质量也相同，其溶质的质量分数当然相同，即乙=丙。例题5：将70g过氧化钠和氧化钠的混和物跟98g水充分反应后,所得氢氧化钠溶液的质量百分比浓度为50%。试分别写出过氧化钠和氧化钠跟水反应的化学方程式,并计算原混和物中过氧化钠和氧化钠的质量各为多少克?方法：该题解答的方法有：利用方程式设未知数求解；守恒法求解等。捷径：化学方程式为：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑Na2O+H2O=2NaOH[解法一]设混和物中含xmolNa2O2和ymolNa2O2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑Na2O+H2O=2NaOH24112x2xx/2y2y解得:x=0.50，Na2O2质量=0.50×78=39(g)，y=0.50Na2O质量=0.50×62=31(g)[解法二]设混合物中Na2O2质量为xg,Na2O质量为(70-x)g解得:x=39，Na2O2质量为39g，70-x=31Na2O质量为31g[解法三]设混合物中Na2O2质量为xg,Na2O质量为(70-x)g5解得:x=39，Na2O2质量为39g，70-x=31，Na2O质量为31g总结：解法2的思维方式与传统方法不一样，目的是培养学生发散思维的能力。本题主要利用Na2O2、Na2O与水反应后的特殊关系，将混合物转化为纯净物而计算的。例题6：本题分子量用以下数据：H2O=18.0CaO=56.0CaO2=72.0过氧化钙是一种安全无毒的氧化物，通常含有部分CaO，且带有数量不等的结晶水。为分析某过氧化物样品的组成，进行了如下实验。①称取0.270g样品，灼热使之完全分解，生成CaO、O2和H2O，得到的O2在标准状况下的体积为33.6mL。②另取0.120g样品，溶于稀盐酸，加热煮沸使生成的H2O2完全分解。然后将溶液中的Ca2+完全转化成CaC2O4沉淀，经过滤洗涤后，将沉淀溶于热的稀硫酸，用0.0200mol/LKMnO4溶液滴定，共用去31.0mLKMnO4溶液。化学方程式如下：8H2O5CaC2O4+2KMnO4+8H2SO4=K2SO4+2MnSO4+5CaSO4+10CO2（1）写出CaO2受热分解的化学方程式。（2）计算样品中的CaO2的质量分数。（3）计算样品中的CaO2•xH2O的x值。方法：通过分析反应，利用守恒法求解。捷径：（1）2CaO2=2CaO+O2（2）w（CaO2）==80%（4）n（CaC2O4）=n（Ca2+）=31.0×10-3L×0.0200mol/L×=0.00155mol其中CaO2所含的n（Ca2+）==0.00133molm（CaO）=（0.00155mol-0.00133mol）×56.0g/mol=0.012g（1分）6m(H2O)=0.120g－0.120×80.0%－0.012g=0.012g：x=总结：作为高考的计算题，该题由于反应步骤多，文字长，对考生造成了一定的心理压力。如能在解题时充分理清反应关系(可在草稿纸上画出关系图)，正确作答也不会有太大的困难的。金钥匙：例题1：某不纯的烧碱样品，含Na2CO33.8%（质量百分含量）、H2O5.8%、NaOH0.004%。取mg样品溶于2mol/L盐酸40mL后，并用2mol/LNaOH溶液中和剩余的酸，在蒸发后可得干燥的固体的质量为（）A．4.68gB．5.58gC．2.34gD．2.34mg方法：解此题时一般方法是，根据具体的反应过程进行分步求解。如果不盲从一般解法，利用氯元素守恒法HCl～NaCl，此题则很快可求得。捷径：根据氯元素守恒(HCl～NaCl)，n(NaCl)=n(HCl)=2mol/L×40×10—3L=8×10—2mol，干燥固体质量为8×10—2mol×58.5g/mol=4.68g。即正确答案选（A）。总结：“含Na2CO33.8%、H2O5.8%、NaOH0.004%”是该题的无效信息，对考生答题起到了干扰作用。如果利用此数据，因固体质量未知，便无法获解。例题2：氢化钠是一种离子晶体，它跟水反应时生成氢氧化钠和氢气，将mg氢化钠和铝粉的混合物与足量的水充分反应后，若收集到ng氢气，则混合物中铝的质量为A．（36n—3m）gB．（m—4.8n）g7C．（12n—m）gD．（24m—5n）g方法：根据两种情况，利用反应中产生的氢气总量分别分析。捷径：当铝完全反应时，根据反应NaH+H2O=NaOH+H2↑及2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，可设NaH的质量为x，根据反应中H2总量得关系式：解得x=（4m－36n）g，Al的质量为：mg－x=mg－（4m－36n）=（36n－3m）g。当Al有剩余时，Al产生的H2决定于NaOH量的多少，设NaH质量为y，生成H2的总量为：解得y=4.8ng，Al的质量为：mg－y=（m－4.8n）g。正确答案为（A）、（B）。总结：NaH和Al的混合物与足量的水反应时存在两种情况，一种为Al不足或恰好与生成的NaOH完全反应，另一种为Al有剩余。该题错解的原因是不恰当地假设Al全部参与反应而出现漏选答案。例题3：现将Na2CO3•10H2O与NaHCO3组成的混合物mg溶于水，配成100mL溶液，测得溶液中Na+离子的浓度为0.4mol/L,若将溶液蒸干，并灼烧至质量不变。可得到固体质量是（）A．1.68gB．2.12gC．2.55gD．1.06g方法：利用Na离子个数守恒求解。捷径：溶液蒸干并灼烧后，最终得到的固体是Na2CO3，根据Na+离子守恒，可知：(m(Na2CO3)÷106g/mol)×2=0.4mol/L×0.1L，m(Na2CO3)=2.12g，故选B。总结：因混合物的质量未知，如不用守恒法，将无法获得结果。8例题4：某干燥粉末可能由Na2O、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、NaCl中的一种或几种组成。将该粉末与足量的盐酸反应有气体X逸出，X通过足量的NaOH溶液后体积缩小（同温、同压下测定）。若将原混合粉末在空气中用酒精灯加热，也有气体放出，且剩余固体的质量大于原混合粉末的质量。则该混合物中一定有，无法确定混合物中是否有。方法：通过反应现象和质量守恒综合分析。捷径：与盐酸反应产生气体的物质可能为Na2O2（生成O2）、Na2CO3或NaHCO3（生成CO2），气体X通过NaOH溶液后体积缩小（而不是气体全部消失），说明X由O2和CO2组成，原粉末中Na2O2、Na2CO3和NaHCO3至少有一种一定存在。将原混合粉末加热，有气体放出，说明该混合物中一定有NaHCO3，但NaHCO3受热分解会使混合粉末质量减少，而实际剩余固体的质量却增加了，原因只能是发生了反应：2Na2O+O2=2Na2O2。综合分析得，混合物中一定有Na2O、Na2O2、NaHCO3，无法确定混合物中是否有Na2CO3和NaCl。总结：教材中只讲到Na2O2与H2O和CO2的反应，有的同学就误认为Na2O2与盐酸不反应，其实可以用下面的方法来分析：当Na2O2投入盐酸中，可考虑Na2O2先与H2O反应生成NaOH和O2，所得NaOH再HCl发生中和反应生成NaCl和H2O。通过方程式的合并得总反应式，表示如下：、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑①4NaOH+4HCl=4NaCl+4H2O②①式相加得总反应式：2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑本题中应该注意两个关键之处：“X气体通入NaOH溶液后气体缩小”，说明气体并没有全部消失，还存在O2；“剩余固体的质量大于原混合粉末的质量”说明存在Na2O。例题5：把2.1g的CO和H2组成的混合气体与足量的O2充分燃烧后，立即通入足量的Na2O2固体，固体质量的增加值为。9方法：化学方程式合并分析法。捷径：从①2CO+O2=2CO2，②2H2+O2=2H2O，③2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2，④2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2↑四个方程