浅议钠及其化合物计算题的解题方法与技巧

2012年全国高考化学考试大纲（新课标）明确指出化学学科考试考核目标与要求：为了有利于选拔具有学习潜能和创新精神的考生，以能力测试为主导，在测试考生进一步学习所必需的知识、技能和方法的基础上，全面检测考生的化学科学素养。

化学计算题是中学化学的重点和难点，如果没有正确的方法引导，学生容易走入死胡同，因屡试屡错而产生为难情绪。化学计算是有规律可循的，既可以通过对常规解法的熟练掌握，又可以打破常规，进行化学计算技巧的训练。借此提高学生思维的敏捷性，提高学生分析问题和解决问题的能力。

下面是笔者在进行碱金属教学时对几种有关计算题的类型及解题思路的讨论。

一、守恒法

守恒法是巧妙地利用化学反应过程中某些量始终保持不变的规律列式计算，包括质量守恒、电荷守恒、原子个数守恒、得失电子守恒等，是化学计算中最主要、最常见的理论根据。以此为依据，可大大简化解题过程。守恒法是指反应体系中变化前后，某些物理量在始、终态时不发生变化，主要有：（1）质量守恒；（2）原子个数守恒；（3）电荷守恒；（4）电子守恒；（5）浓度守恒（如饱和溶液中）；（6）体积守恒；（7）溶质守恒；（8）能量守恒。

例1 有一在空气中暴露过的NaOH固体，经分析知其含水7.65%，含Na2CO34.32%，其余是NaOH。若将1g该样品放入含有3.65gHCl的盐酸中，使其完全反应后，多余的酸再用50g浓度为2%的NaOH溶液恰好中和完全，蒸发所得溶液至干，求所得固体的质量。

解析：此题数据众多，反应繁杂，若使用传统计算方法，耗时多、效率低。如果依反应过程分析体系中粒子的种类，结合Cl元素原子守恒可得：

NaCl ～ Cl ～ HCl

58.5 36.5

m（NaCl） 3.65g

解得：m（NaCl）=5.85g

答案：5.85g

二、差量法

差量法是根据在化学反应中，找出反应物与生成物中某化学量从始态到终态的差量（标准差）和实际发生化学反应差值（实际差）（实际计算中灵活选用不同的差量来建立计算式，会使计算过程简约化）反应物与生成物的差量和造成这种差量的实质及其关系，列出比例式求解的解题方法。我们甚至把“差量”看成是化学方程式中的一种特殊产物。该差量的大小与参与反应的物质的有关量成正比。它常常可以省去繁琐的中间过程，使复杂的问题简单、快捷化。

一般说来，化学反应前后凡有物质的量差、质量差、气体体积差、浓度差、密度差、压强差等差量都可用差量法求解。解题的关键是做到明察秋毫，抓住造成差量的实质，即根据题意确定“理论差值”，再根据题目提供的“实际差量”，列出正确的比例式，求出答案。

三、平均值法

这是处理混合物中常用的一种方法。当两种或两种以上的物质混合时，不论以何种比例混合，总存在某些方面的一个平均值，其平均值必定介于相关的最大值和最小值之间。只要抓住这个特征，就可使计算过程简洁化。主要有：（1）平均相对分子质量法；（2）平均体积法；（3）平均质量分数法；（4）平均分子组成法；（5）平均摩尔电子质量法；（6）平均密度法；（7）平均浓度法等等。

例2 今有铷和另一金属的合金6g，与水作用产生2.24L氢气（标况），此合金中的另一种金属是（）

A.Na B.K C.Ba D.Cs

解析：合金中的平均摩尔电子质量M（e）为：

M（e）=6÷（2.24/22.4×2）=30g/mol-1·e-1

因为铷的M（e）=85.5g/mol-1·e-1>30g/mol-1·e-1，则另一金属的M（e）必小于30，故选A。

答案：A

四、极值法

根据题意设定两个极端情景，如“全部发生第一步反应或全部发生第二步反应”、“全都是甲或全部是乙”、某物质“完全耗尽或完全没有发生反应”等，由两个极端情景得出两个极值（极大值和极小值），正确答案必定在两个极值之间。

例3 某碱金属R与其氧化物R2O的混合物2.16g，跟足量水充分反应后，将所得溶液蒸干，得固体3.2g，由此判定金属R是（）

A.锂 B.钠 C.钾 D.铷

解析：设所得固体为ROH，又设R的相对原子质量为x，分以下两种情况进行讨论。

①若2.16g混合物全部是金属单质

R ROH 质量增大

x x+17 17

2.16g 3.2g-2.16g

解得：x=35.3

②若2.16g混合物全部是金属氧化物

R2O 2ROH 质量增大

2x+16 2x+34 18

2.16g 3.2g-2.16g

解得：x=10.7

因2.16g物质是R和R2O的混合物，故R的相对原子质量必介于10.7～35.3之间。从已知选项的各相对原子质量：Li—7、Na—23、K—39、Rb—85看，显然，R只能是Na。

答案：B

有关钠及其化合物的化学计算题出题形式很多，解题的方法更是形式多样，除了上述守恒法、差量法、平均值法、极值法外，还有估算法、讨论法等多种方法。扎实的化学基础知识是答好化学计算题最根本保证，所以在平时的练习中，要灵活应运、及时总结与归纳，不断提高解题能力。

（作者单位：河北省石家庄市第二十四中学）