下列两道计算题虽然很常见,但学生解答起来总是感到棘手,现剖析如下.
　　【题1】 在常温下的密闭容器中放入一定量的CH4、O2和足量Na2O2,用电火花不断引燃,待反应完全后,恢复到原温度,容器内压强几乎为零,求:
　　(1)容器内CH4和O2的物质的量之比应为.
　　(2)若容器中Na2O2的质量为23.4g,则容器中O2的质量范围m为.
　　解析:本题涉及的化学反应有:CH4+2O2CO2+2H2O……①,2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2……②,2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2……③.因反应后压强几乎为零且Na2O2足量,则反应后无CH4、O2、CO2和H2O,由①×2+②+③×2消去中间产物CO2和H2O得:2CH4+O2+6Na2O2=2Na2CO3+8NaOH.根据总反应式得:
　　(1)n(CH4)∶n(O2)=2∶1.
　　(2)n(Na2O2)=23.4g78g•mol-1=0.3mol,n(O2)∶n(Na2O2)≤1∶6,即n(O2)≤n(Na2O2)×16=0.05mol,0<m(O2)≤0.05mol×32g•mol-1=1.6g.
　　
　　【题2】 在常温下的真空容器中放入1.56gNa2O2,然后通入O2,再通入乙烷,用电火花引燃直至反应完全,恢复到原温度,此时容器内压强近似为零且生成物中无酸式盐.
　　(1)求相同状况下通入O2和C2H6的体积比的取值范围.
　　(2)求通入O2质量的最大值.
　　解析:本题涉及的化学反应有:2C2H6+7O24CO2+6H2O……①,2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2……②,2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2……③.由于CO2可与NaOH反应生成Na2CO3,因而可视为反应②、③是先后发生.根据题意,反应后的容器内压强近似为零,则CH4、O2和CO2均消耗完.
　　
　　(1)因Na2O2的量为定值,则有两种可能:
　　若H2O没有反应,则由①+②×2得:2C2H6+5O2+4Na2O2=4Na2CO3+6H2O,此时V(O2)∶V(C2H6)=5∶2.
　　若H2O完全反应,则由①+②×2+③×3得:C2H6+O2+5Na2O2=2Na2CO3+6NaOH,此时V(O2)∶V(C2H6)=1.
　　综合得1≤V(O2)∶V(C2H6)≤2.5.
　　(2)n(Na2O2)=1.56g78g•mol-1=0.02mol,由2C2H6+5O2+4Na2O2=4Na2CO3+6H2O得:
　　n(O2)=54×n(Na2O2)=54×0.02mol=0.025mol,m(O2)=0.025mol×32g•mol-1=0.8g.
　　【点拨】以上两道题涉及的化学反应较多,且反应之间相互关联,若通过分步反应来计算则会陷入困境,但利用总反应方程式来分析就可化难为易.其实,还可利用关键原子守恒和终态法直接写出总反应式.
　　在题1中,CH4中的C原子只可能转移到Na2CO3中,H2O中的H原子只可能转移到NaOH中,则最终产物为Na2CO3和NaOH,通过观察法配平很容易得总反应方程式为:2CH4+O2+6Na2O2=2Na2CO3+8NaOH.
　　在题2中,CH4中的C原子只可能转移到Na2CO3中,而H2O中的H原子可能转移到NaOH中,也可依然在H2O中,依次可写出两种情况下的总反应,这样就使解题过程更简单.
　　(责任编辑 廖银燕)