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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 ：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 ：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
106 286
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 ：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 ：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 ：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，Na2O2质量为39 g ，70-x=31 Na2O质量为31 g
[解法三]设混合物中Na2O2质量为x g ,Na2O质量为(70-x) g
解得:x=39，Na2O2质量为39 g，70-x=31，Na2O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Na2O2、Na2O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 ：本题分子量用以下数据：H2O=18.0
CaO=56.0 CaO2=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、O2和H2O，得到的O2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H2O2完全分解。然后将溶液中的Ca2+完全转化成CaC2O4沉淀，经过滤洗涤后，将沉淀溶于热的稀硫酸，用0.0200
mol/LKMnO4溶液滴定，共用去31.0 mLKMnO4溶液。化学方程式如下：
5CaC2O4+2KMnO4+8H2SO4=K2SO4+2MnSO4+5CaSO4+10CO2?+8H2O
（1）写出CaO2受热分解的化学方程式。
（2）计算样品中的CaO2的质量分数。
（3）计算样品中的CaO2·xH2O的x值。
方法：通过分析反应，利用守恒法求解。
捷径：（1）2CaO2 = 2CaO+O2
（2）w（CaO2）= =80%
（3）n（CaC2O4）=n（Ca2+）=31.0×10-3L×0.0200mol/L×
=0.00155mol
其中CaO2所含的n（Ca2+）= =0.00133mol
m（CaO）=（0.00155mol-0.00133mol）×56.0g/mol=0.012g（1分）
m(H2O)=0.120g－0.120×80.0%－0.012g=0.012g
： x=
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Na2CO3 3.8%（质量百分含量）、H2O 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，在蒸发后可得干燥的固体的质量为（
）
A．4.68
g
B．5.58
g
C．2.34
g
D．2.34 m g
方法：解此题时一般方法是，根据具体的反应过程进行分步求解。如果不盲从一般解法，利用氯元素守恒法HCl～NaCl，此题则很快可求得。
捷径：根据氯元素守恒( HCl～NaCl )，n(NaCl) = n(HCl) =2mol/L×40×10—3L = 8×10—2
mol，干燥固体质量为8×10—2mol×58.5g/mol = 4.68g。即正确答案选（A）。
总结：“含Na2CO3 3.8%、H2O 5.8%、NaOH
0.004%”是该题的无效信息，对考生答题起到了干扰作用。如果利用此数据，因固体质量未知，便无法获解。
例题2 ：氢化钠是一种离子晶体，它跟水反应时生成氢氧化钠和氢气，将m g氢化钠和铝粉的混合物与足量的水充分反应后，若收集到n
g氢气，则混合物中铝的质量为
A．（36n—3m）g
B．（m—4.8n）g
C．（12n—m）g
D．（24m—5n）g
方法：根据两种情况，利用反应中产生的氢气总量分别分析。
捷径：当铝完全反应时， 根据反应NaH+H2O=NaOH+H2↑及2Al+2NaOH+2H2O =
2NaAlO2+3H2↑，可设NaH的质量为x，根据反应中H2总量得关系式：
解得x=（4m－36n）g ，Al的质量为：mg－x= mg－（4m －36n）=（36n －3m）g 。
当Al有剩余时，Al产生的H2决定于NaOH量的多少，设NaH质量为y，生成H2的总量为：
解得y = 4.8ng，Al的质量为：mg－y =（m－4.8n）g 。正确答案为（A）、（B） 。
总结：
NaH和Al的混合物与足量的水反应时存在两种情况，一种为Al不足或恰好与生成的NaOH完全反应，另一种为Al有剩余。该题错解的原因是不恰当地假设Al全部参与反应而出现漏选答案。
例题3
：现将Na2CO3·10H2O与NaHCO3组成的混合物mg溶于水，配成100mL溶液，测得溶液中Na+离子的浓度为0.4mol/L,若将溶液蒸干，并灼烧至质量不变。可得到固体质量是
（ ）
A．1.68g
B．2.12g
C．2.55g
D．1.06g
方法：利用Na离子个数守恒求解。
捷径：溶液蒸干并灼烧后，最终得到的固体是Na2CO3，根据Na+离子守恒，可知：(m(Na2CO3)÷106g/mol)×2=0.4mol/L×0.1L，m(Na2CO3)=2.12g
，故选B。
总结：因混合物的质量未知，如不用守恒法，将无法获得结果。
例题4
：某干燥粉末可能由Na2O、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、NaCl中的一种或几种组成。将该粉末与足量的盐酸反应有气体X逸出，X通过足量的NaOH溶液后体积缩小（同温、同压下测定）。若将原混合粉末在空气中用酒精灯加热，也有气体放出，且剩余固体的质量大于原混合粉末的质量。则该混合物中一定有
，无法确定混合物中是否有
。
方法：通过反应现象和质量守恒综合分析。
捷径：与盐酸反应产生气体的物质可能为Na2O2（生成O2）、Na2CO3或NaHCO3（生成CO2），气体X通过NaOH溶液后体积缩小（而不是气体全部消失），说明X由O2和CO2组成，原粉末中Na2O2、Na2CO3和NaHCO3至少有一种一定存在。将原混合粉末加热，有气体放出，说明该混合物中一定有NaHCO3，但NaHCO3受热分解会使混合粉末质量减少，而实际剩余固体的质量却增加了，原因只能是发生了反应：2Na2O+O2
2Na2O2。综合分析得，混合物中一定有Na2O、Na2O2、NaHCO3，无法确定混合物中是否有Na2CO3和NaCl。
总结：教材中只讲到Na2O2与H2O和CO2的反应，有的同学就误认为Na2O2与盐酸不反应，其实可以用下面的方法来分析：当Na2O2投入盐酸中，可考虑Na2O2先与H2O反应生成NaOH和O2，所得NaOH再HCl发生中和反应生成NaCl和H2O。通过方程式的合并得总反应式，表示如下：
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
①
4NaOH+4HCl=4NaCl+4H2O
②
①②式相加得总反应式：2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑
本题中应该注意两个关键之处：“X气体通入NaOH溶液后气体缩小”，说明气体并没有全部消失，还存在O2；“剩余固体的质量大于原混合粉末的质量”说明存在Na2O。
例题5
：把2.1g的CO和H2组成的混合气体与足量的O2充分燃烧后，立即通入足量的Na2O2固体，固体质量的增加值为
。
方法：化学方程式合并分析法。
捷径：从①2CO+O2
2CO2，②2H2+O2
2H2O，③2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2，④2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2↑四个方程式可知：CO和H2与O2燃烧后再和Na2O2反应放出的O2恰好等于CO、H2燃烧消耗的O2，即实际增重为CO和H2的质量。即为2.1g。
总结：CO～Na2CO3，H2～2NaOH这两个反应实际上并不能发生，只是由反应的过程分析而得到的一种数量关系。
例题6 ：有Na2CO3，NaHCO3，CaO和NaOH组成的混合物27.2 g
，把它们溶于足量的水中充分反应后，溶液中Ca2+、CO32-、HCO3-均转化为沉淀，将反应容器内水分蒸干，最后得到白色固体物质共29
g，则原混合物中Na2CO3的物质的量是多少？
方法：对分子式和反应过程根据需要进行人为变换，采用变换法解题。
捷径：由题意可知，Na2CO3和NaHCO3的物质的量之和必等于CaO物质的量。也等于产物中CaCO3的物质的量，其关系可表示为：
反应前固体共重27.2g
xmolNa2CO3（Na2O·CO2）
ymolNaHCO3（NaOH·CO2）
(x+y)mol CaO
z mol NaOH
(x+y)mol CaCO3
x mol Na2O
y mol NaOH
z mol NaOH
CaO和CO2直接得CaCO3
(成分转换)
反应后固体共29 g
（x+y）molCaCO3
（2x+y+z）molNaOH
与水反应后蒸干
由图可见，固体由27.2 g 增重到29 g ，是由于x mol Na2O结合29g— 27.2g = 1.8 g水，并得到2x
molNaOH ，而x mol Na2O由x mol Na2CO3得到。根据
Na2CO3 ～ Na2O ～ H2O
1mol
18g
x
mol
1.8g
解得： x =
0.1（mol）
总结：将反应混合物中各种物质进行拆分，是解答该题的关键。
例题7 ：把Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物6.56 g溶于水制成500 mL溶液，其中Na+的浓度为0.1
mol/L，如果把等质量的这种混合物加热至恒重会失重多少。
方法：加热最终得Na2CO3，但Na+的物质的量并未发生变化，由此可得出关系：2Na+
～ Na2CO3，通过量量关系求解。
捷径：设加热可得Na2CO3的物质的量为x。依题意得：
2Na+
～
Na2CO3
2mol
1mol
0.1mol/L×0.5L
x
解之得：x = 0.025mol，
所以，加热失重：6.56g — 0.025mol×106g/mol = 3.91g
总结：此题要求考生通过反应前后物质间的组成找出量量关系。
例题8
：把148g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物放在空气中加热至质量不变为止，发现加热后质量变为137g，问原来混合物中有多少克碳酸钠？
方法：根据反应前后质量之差求解。
捷径：设原混合物中有NaHCO3 的质量为x ，则Na2CO3的质量为148g — x
反应前后质量差：148g — 137g = 11g
根据题意和化学方程式2NaHCO3
Na2CO3 + CO2↑+ H2O↑：每有2×84gNaHCO3分解，就生成106gNa2CO3，质量减少2×84g — 106g
；现质量减少11g，列出比例式可求得NaHCO3为29.8g，Na2CO3为148g — 29.8g = 118.2g
总结：在解题中找出差量的原因，也不失为一种好的解题方法。
例题9：18.4gNaOH和NaHCO3固体混合物在密闭容器中加热到250℃，经充分反应后排出气体，冷却，测得剩余固体质量为16.6g。试求原混合物中NaOH的百分含量。
方法：首先找出完全反应的点，然后分析数据，依据差量关系求得结果。
捷径：假设混合物中的NaOH和NaHCO3完全反应，且形成质量差（18.4g —
16.6g）=1.8g，反应的NaOH、NaHCO3的质量和为m。
NaOH +
NaHCO3
Na2CO3 + H2O↑ 质量差
（40+84）g
18g
m
（18.4—16.6）g
解得：m = 12.4g﹤18.4g
经分析NaOH必须过量才能使18.4gNaOH和NaHCO3混合物反应时形成质量差为1.8g，所以应以NaHCO3的量计算。设混合物中含NaHCO3的质量为x。则：
NaOH +
NaHCO3
Na2CO3 + H2O↑ 质量差
84g
18g
x
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