高考化学第一轮复习全套资料-策略11 碱金属方面试题的解题方法与技巧
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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 :(1996年上海高考)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 :(1994年全国高考)在一定温度下, 向足量的饱和Na2CO3溶液中加入1.06 g
无水Na2CO3,搅拌后静置, 最终所得晶体的质量( )
A.等于1.06 g B.大于1.06 g而小于2.86
C.等于2.86 g D.大于2.86 g
方法:通过假想类比分析(不必计算)。
捷径:在饱和的Na2CO3溶液中,加入1.06 g 无水碳酸钠,析出晶体(Na2CO3·10H2O)Na2CO3+10H2O===Na2CO3·10H2O
106286
1.06
2.86
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2.86 g,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 :(1996年全国高考)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。
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 :(1993年上海高考)在甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入0.1 mol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。
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 :(1993年全国高考)将70 g过氧化钠和氧化钠的混和物跟98 g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x mol Na2O2和y mol Na2O
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑Na2O+H2O=2NaOH
2 4 1 1 2
x 2x x/2 y 2y
解得:x=0.50,Na2O2质量=0.50×78=39(g),y=0.50 Na2O质量=0.50×62=31(g)
[解法二]设混合物中Na2O2质量为x g, Na2O质量为(70-x) g
解得:x=39,Na 2O 2质量为39 g ,70-x=31 Na 2O 质量为31 g
[解法三]设混合物中Na 2O 2质量为x g ,Na 2O 质量为
(70-x) g
解得:x=39,Na 2O 2质量为39 g ,70-x=31,Na 2O 质量为31 g
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Na 2O 2、Na 2O 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 :(1998年全国高考)本题分子量用以下数据:H 2O=18.0 CaO=56.0 CaO 2=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0.270 g 样品,灼热使之完全分解,生成CaO 、O 2和H 2O ,得到的O 2在标准状况下的体积为33.6 mL 。
②另取0.120 g 样品,溶于稀盐酸,加热煮沸使生成的H 2O 2完全分解。然后将溶液中的Ca 2+完全转化成CaC 2O 4沉淀,经过滤洗涤后,将沉淀溶于热的稀硫酸,用0.0200 mol/LKMnO 4溶液滴定,共用去31.0 mLKMnO 4溶液。化学方程式如下:
5CaC 2O 4+2KMnO 4+8H 2SO 4=K 2SO 4+2MnSO 4+5CaSO 4+10CO 2↑+8H 2O
(1)写出CaO 2受热分解的化学方程式。
(2)计算样品中的CaO 2的质量分数。
(3)计算样品中的CaO 2·xH 2O 的x 值。
方法:通过分析反应,利用守恒法求解。
捷径:(1)2CaO 2 = 2CaO+O 2
(2)w (CaO 2)=%100270.0/0.722/4.22106.333⨯⨯⨯⨯-g mol g mol
L L
=80%
(3)n (CaC 2O 4)=n (Ca 2+)=31.0×10-3L ×0.0200mol/L ×
25
=0.00155mol 其中CaO 2所含的n (Ca 2+)=mol g g /0.72%
0.80120.0⨯=0.00133mol
m (CaO )=(0.00155mol-0.00133mol )×56.0g/mol=0.012g (1分)
m(H 2O)=0.120g -0.120×80.0%-0.012g=0.012g mol g g /0.72%
0.80120.0⨯:1:2/0.18012.0=mol g g
x=21
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Na 2CO 3 3.8%(质量百分含量)、H 2O 5.8%、NaOH 0.004% 。取m g 样品溶于2 mol/L 盐酸40 mL 后,并用2 mol/L NaOH 溶液中和剩余的酸,在蒸发后