差量法在碱金属计算题中的应用--化学教研组的blog

差量法是根据在化学反应中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。一般说来，化学反应前后凡有质量差、气体体积差、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“理论差量”,再根据题目提供的“实际差量”,列出比例式，求出答案。

例1．将19g Na₂CO₃和NaHCO₃的混合物加热到质量不再减少为止，称得剩余固体质量为15.9g，求原混合物中NaHCO₃的质量分数。

分析：Na₂CO₃和NaHCO₃的混合物受热时，NaHCO₃即发生分解：

2NaHCO₃ == Na₂CO₃ + H₂O↑ + CO₂↑，而Na₂CO₃则不分解。

从反应方程式找到理论差量为：168—106=62g；

再根据题给差量：19—15.9=3.1g。即可求出NaHCO₃的质量。

解：设混合物中NaHCO₃的质量为m g。

2NaHCO₃ == Na₂CO₃ + H₂O↑ + CO₂↑ 质量差

168g 106g 168—106 =62g

mg 19—15.9 =3.1g

解得：m = 8.4g

w（NaHCO₃） = （8.4/19）×100℅= 44.2℅

答：略

例2． 100℃时，3.88g混合气体通过足量的Na₂O₂放出O_2，充分反应后，固体质量增加了2.28g，试推断混合气体的成分，并求其质量各为多少克。

分析：混合气体可与足量Na₂O₂完全反应，且产物中有O₂生成，可推断：该混合气体由二氧化碳和水蒸气组成。又根据反应方程式：2Na₂O₂ + 2CO₂ = 2Na₂CO₃ + O₂；2Na₂O₂ + 2H₂O = 4NaOH + O₂↑可知，固体质量的增加是由于生成了Na₂CO₃和NaOH。

解：设3.88g混合气体中：含CO₂的质量为x₁，与Na₂O₂反应后质量增加y₁；含H₂O蒸气的质量为x₂，与Na₂O₂反应后质量增加y₂。

2Na₂O₂ + 2CO₂ = 2Na₂CO₃ + O₂ 质量差

88g 32g 56g

x₁ y₁

解得：y₁=（56/88）x₁

2Na₂O₂ + 2H₂O = 4NaOH + O₂↑ 质量差

36g 32g 4g

x₂ y₂

解得：y₂=（4/36）x₂

由题意得：x₁+ x₂= 3.88 , y₁ + y₂ = 2.28 。

解得：x₁ =3.52g ， x₂=0.36g 。

答：略

例3．碱金属R及其氧化物R₂O组成的混合物13.3g与水充分反应，蒸发浓缩得干燥固体16.8g，试判断该碱金属元素为哪种？

分析：碱金属R及其氧化物R₂O均能够跟水反应生成对应的碱，但所引起的质量差是不同的。根据质量差可求出该碱金属摩尔质量的范围，从而确定该碱金属元素。

解：设R的相对原子质量为x。

若13.3g全为R单值，则：

2R + 2H₂O = 2ROH + H₂↑ 质量差

2x g 36—2 =34g

13.3g 16.8—13.3=3.5g

解得：x=64.6g/mol

若13.3g全为氧化物R₂O，则：

R₂O + H₂O = 2ROH 质量差

(2x+16)g 18g

13.3g 16.8—13.3=3.5g

解得：x = 34.2g/mol 。

因为34.2 < x < 64.6 ，所以R必为K元素。

答：略

以上示例是质量差量法的应用，气体体积差、密度差、压强差等差量法，随着同学们化学知识的增长可以类比总结出来。