有关钠的化合物混合计算

钠的化合物混合计算技巧初探
陕西省洋县中学 高义军
关键词：钠的化合物 小结 差量法
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”。

一、Na 2CO 3和NaHCO 3固体混合共热
例1、质量百分含量相等的Na 2CO 3和NaHCO 3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NaHCO 3完全分解：
A 、
g x 1685 B 、g x 168137 C 、g x 8453 D 、g x 190159 解析：↑++∆223232CO O H CO Na NaHCO 反应前后固体质量差
168 62
X×50% x-y
∴y=
)(168137g x ∴选B 。

小结：Na 2CO 3和NaHCO 3混合共热时，其中只有NaHCO 3分解。

此
种情况下常用差量法求解较为快捷。

二、Na 2O 2与NaHCO 3固体混合共热
例2、取agNa 2O 2与bgNaHCO 3固体混合物，臵于密闭容器中，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)()(222323g CO g O H CO Na NaHCO ++∆
然后232222222O CO Na CO O Na +=+
2222422O NaOH O H O Na +=+
可见：排出的气体中肯定有O 2，可能有H 2O （g ）或2CO ；残留固体中肯定有Na 2CO 3，可能有NaOH 和Na 2O 2。

但H 2O （g ）与Na 2O 2不能共存，2CO 与Na 2O 2不能共存，
故排出的两种气体成分只能是O 2和H 2O （g ）；留下的两种固体成分是Na 2CO 3和NaOH 。

（2）若只排出O 2，发生反应：
↑++=+2323222222O NaOH CO Na NaHCO O Na 那么：42
39842782=⨯⨯=b a 若恰好排出O 2和H 2O （g ），则反应为：
↑+↑+=+22323222442O O H CO Na NaHCO O Na 那么：84
39844782=⨯⨯=b a
现在要满足排出两种气体，产生两种固体，则b a 应介于8478和84
39。

小结：Na 2O 2和NaHCO 3固体混合共热时，其中NaHCO 3首先分解，产生的2CO 和H 2O 再与Na 2O 2发生反应。

此类题常用讨论法求解：若NaHCO 3量少，产生的固体往往是Na 2CO 3和NaOH ，排出的气体只是O 2；若NaHCO 3量足，产生的固体往往只是Na 2CO 3，排出的气体是O 2和H 2O （g ）。

三、NaOH 和NaHCO 3固体混合共热
例3、由NaOH 和NaHCO 3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O H CO Na NaHCO NaOH 2323+=+ 然后O H CO CO Na NaHCO 22323)(2+↑+∆余
设NaOH 的质量分数为x ，则NaHCO 3质量分数为（1-x ）
（1）若NaOH 与NaHCO 3恰好完全反应，则
84)1(4.18404.18x x -= 323.0=x ，残留固体为Na 2CO 3。

∵2106
6.1684)323.01(4.1840323.04.18⨯≠-+⨯（根据Na 元素守恒） ∴此种情况舍去
（2）若NaHCO 3过量，则x<0.323，残留固体也为Na 2CO 3
2106
6.1684)1(4.18404.18⨯=-+x x （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Na 2CO 3，
6.1610684)1(4.184084)1(4.18404.18=⨯-+⨯⎥⎦
⎤⎢⎣⎡--x x x ，解得：323.0543.0>=x ，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NaHCO 3固体混合共热时，首先考虑NaOH 与NaHCO 3反应，然后再考虑过量的NaHCO 3分解。

此类题也常用讨论法求解：若NaOH 和NaHCO 3恰好反应或NaHCO 3过量，最终残留固体为Na 2CO 3；若NaOH 过量，残留固体为NaOH 和Na 2CO 3。

四、向NaOH 溶液中通CO 2气体
例4、向NaOH 溶液中缓慢通入一定量的CO 2气体，充分反应后，在减压低温下蒸发溶液，得到白色固体。

（1）由于CO 2通入量不同，所得到的白色固体的组成也不同，试推断有几种可能的组成。

（2）若通入CO 2气体为2.24L （标准状况下），得到9.5g 的白色固体。

通过计算确定此白色固体是由哪些物质组成的，其质量各为多少？
解析：（1）∵O H CO Na CO NaOH 2322)(2+=+少量
32)(NaHCO CO NaOH =+足量
∴白色固体的组成可能有：NaOH 和Na 2CO 3；Na 2CO 3；Na 2CO 3和NaHCO 3；NaHCO 3等四种情况。

（2）mol mol L L CO n 1.0/4.2224.2)(2==
假设0.1molCO 2完全转变为Na 2CO 3，则m （Na 2CO 3）=0.1×106=10.6(g) 假设0.1molCO 2完全转变为NaHCO 3，则m(NaHCO 3)=0.1×84=8.4(g) ∵8.4<9.5<10.6 ∴白色固体是Na 2CO 3和NaHCO 3。

设Na 2CO 3为xmol ，NaHCO 3为ymol x+y=0.1 x=0.05(mol) m(Na 2CO 3)=0.05×106=5.3(g) 得： ∴
106x+84y=9.5 y=0.05(mol) m(NaHCO 3)=0.05×84=4.2(g) 小结：向NaOH 溶液中通一定量CO 2气体时，随CO 2通入量不同，将来得到的白色固体组成也不同。

在判断固体组成时，常用极端假设讨论法求解。

五、Na 2O 2与CO 2，H 2O 混合的反应。

例5、一定温度下，mg 下列物质在足量的氧气中充分燃烧后，产物与足量的过氧化钠充分反应，过氧化钠增加了mg ，不符合此要求的物质是：
A 、H 2
B 、CO
C 、H 2和CO 的混合物
D 、CH 4 解析：∵O H O H 22222点燃+ 2222CO O CO 点燃+
2mol 2mol 2mol 2mol
O H CO O CH 222422+−−→−+点燃
1mol 1mol 2mol
∴有反应
2222422O NaOH O H O Na +=+固体质量差
156g 2mol 160g 4g （相当于2molH 2的质量） 232222222O CO Na CO O Na +=+固体质量差
156g 2mol 212g 56g （相当于2molCO 的质量） 可见：一定量的H 2或CO 或H 2和CO 组成的混合物充分燃烧后生成的CO 2和H 2O （g ）通过足量的Na 2O 2充分反应后，过氧化钠增加的质量等于这一定量H 2或CO 或H 2和CO 混合气的质量。

∴此题选D 。

推广：Wg 通式符合（CO ）m （H 2）n （m=0，1，2，…；n=0，1，2，…）的物质在O 2中充分燃烧，将其产物通过足量的Na 2O 2固体，反应完毕后，固体就增重Wg 。