钠元素及其化合物计算题方法小结

摘 要：元素及其化合物部分内容是高中教学中的重点和难点，尤其是涉及计算的时候，更是学生和老师头疼的内容，本文以钠及其化合物为例小结此处常用的几种解题方法。

关键词：钠;计算题;解题方法

在“3+X”高考中，理科的物理、化学、生物三科为综合卷，考生在考场上面临着大量的阅读量和解题及数据处理量，更快、更正确的解题是取得高分的唯一途径。掌握一些技巧来解化学计算型选择题，可以节省解题时间，缩短思维长度，提高解题的正确率。本文以元素及其化合物部分内容中钠及其化合物涉及的计算为例小结此处常用的几种解题方法。

方法一：公式法

例：（2009年上海卷10）9.2 g金属钠投入到足量的重水中，则产生的气体中含有（ ）

A.0.2 mol中子 B.0.4 mol电子

C.0.2 mol质子 D.0.4 mol分子

【分析】选B。题中涉及钠与水反应产生的气体是氢气，其原子全部来源于水分子。本题中将H2O换为D2O，则产生的气体为D2，结合定量分析，共产生0.2 molD2，则含0.4 mol质子，0.4 mol中子，0.4 mol电子，0.2 mol分子，故选B答案。

【方法小结】此类题属于较容易题，需要注意的是：必须明确反应的实质。

方法二：极值法

例：（2007年全国理综卷II）在一定条件下，将钠与氧气反应的生成物1.5 g溶于水，所得溶液恰好能被80 mL浓度为0.50 mol/L的HCl溶液中和，则该生成物的成分是（ ）

A.Na2O B.Na2O2

C.Na2O和Na2O2 D.Na2O2和NaO2

【分析】选C。由于钠与氧气反应产物不确定，若用常规法对可能存在产物作逐一尝试，逐一淘汰求解是很繁难的，故本题采取极值法把生成物假设为某一种可能的氧化物加以讨论。反应后溶质为氯化钠，则有n（Na+）=n（Cl-）=0.08 L×0.5 mol/L=0.04 mol;钠元素

守恒

当产物只有Na2O时，m（Na2O）=0.02 mol×62 g/mol=1.24 g;

当产物只有Na2O2时，m（Na2O2）=0.02 mol×78 g/mol=1.56 g。

结合平均值原理可推出该反应生成物是Na2O和Na2O2的混合物。

【方法小结】极值法是一种重要的数学思想和分析方法。化学上所谓“极值法”就是对数据不足而感到无从下手的计算或混合物组成判断的题目，采用极端假设（即为某一成分或者为恰好完全反应）的方法以确定混合体系中各物质的名称、质量分数、体积分数，这样使一些抽象的复杂问题具体化、简单化，可达到事半功倍之效果。极值法解题的优点是将某些复杂的、难以分析清楚地化学问题假设为极值问题，使解题过程简化，解题思路清晰，把问题化繁为简，由难变易，从而提高了解题速度。

方法三：差量法

例（2009年全国卷Ⅰ）为了检验某含有碳酸氢钠杂质的碳酸钠样品的纯度，现将w1克样品加热，其质量变为w2克，则该样品的纯度（质量分数）是（ ）

A.■ B.■

C.■ D.■

【分析】选A。此题是关于化学方程式的简单计算，解题时先写出相关化学方程式，观察各物质之间的质量和量的关系。对含有碳酸氢钠杂质的碳酸钠样品加热，碳酸氢钠受热分解，化学方程式为：2NaHCO3■Na2CO3+H2O+CO2，反应前的固体为碳酸氢钠和碳酸钠，反应后全部为碳酸钠，即固体质量的差值是由反应中水与二氧化碳的生成引起的，故反应中水与二氧化碳的质量总和=w1-w2

2NaHCO3■Na2CO3+H2O+CO2m

168……62

x……w1-w2

即168/x=62/（w1-w2），解得x=84（w1-w2）/31，则该样品的纯度（质量分数）是W（Na2CO3）=（w1-x）/w1=（84w2-53w1）/31w1，故选A。

【方法小结】差量法是依据化学反应前后的某些“差量”（固体质量差、溶液质量差、气体体积差、气体物质的量之差等）与反应物或生成物的变化量成正比而建立的一种解题法。用差量法解题的关键是正确找出理论差量。本法适用于反应不完全或有残留物的反应。在这种情况下，差量反映了实际发生的反应，消除了未反应物质对计算的影响，使计算得以顺利进行。另外反应前后存在差量，且此差量易求出。这是使用差量法的前提。只有在差量易求得时，使用差量法才显得快捷，否则，应考虑用其他方法来解。

方法四：元素守恒法

例：有8 gNa2O2、Na2O、Na2CO3、NaOH的混合物与200 g质量分数为3.65%的盐酸恰好反应，蒸干溶液，最终得固体质量为（ ）

A.8 g B.15.5 g C.11.7 g D.无法计算

【分析】选Cn（HCl）=200g×3.65%÷36.5g/mol=0.2mol，由题意知，在整个反应过程中，所得溶液中的溶质只有NaCl，根据元素守恒得：氯化钠的物质的量应该等于氯离子也就是盐酸中HCl的物质的量，则n（NaCl）=0.2 mol，所以蒸干溶液后最终得固体质量为：m（NaCl）=n（NaCl）×M（NaCl）=0.2 mol×58.5 g/mol=11.7 g，故选C项。

【方法小结】守恒思想是重要的化学思想，利用守恒法解答化学问题是中学化学中重要的解题方法。守恒思想的核心是元素守恒，利用元素守恒有助于从本质上理解物质在转化过程中一些物理量发生变化的根本原因，从而能够抓住问题的本质，达到快速解题、事半功倍的效果。例如上题，此题中发生的反应很多，但仔细分析可知，蒸干溶液后所得固体为NaCl，其Cl-全部来自于盐酸中的Cl-，在整个过程中Cl-守恒，则存在n（NaCl）=n（HCl）。

参考文献：

陈跃林.化学中纳元素极其化合物计算方式.读写算.