例析三種化學方程式計算中求溶質質量分數的題型

高 鑫

(遼寧市第十二中學 111000)

化學方程式計算題有文字敘述型，有圖像坐標型，有表格型等幾種常見形式，都通過描述一個化學反應或者實驗內容來交代有關信息.主要側重考查學生的根據化學方程式進行計算的能力.教師要教會學生如何提煉信息，并且抓住題中所給的關鍵物質的量的變化，運用平衡和轉化的思想建立數據之間的聯系解決問題.

實際教學過程中發現，化學方程式計算中求溶質質量分數，是學生的短板.學生對于此類計算問題感到棘手，是個難點.特別在求溶液質量時，學生不能很好地運用平衡和轉化的思想.筆者總結了三種常見的類型，直接型，減去氣體型，減去沉淀型.最后找到共性，總結出一個通用的公式.

在考察時，試題可能會以更加靈活的方式出現，但萬變不離其宗.一個規律可以完全解決問題.同時注重對實驗過程或者解決生活生產中的實際問題的考察.深刻理解化學計算在工農業生產中的應用.感受到化學有用.筆者設計了一節專項復習來突破這個難點.

1.直接相加型

在解這個類型的化學計算時，教師要引導學生理解質量守恒定律的本質，即用守恒的思想來看待化學變化.這個類型生成物都可溶，都不跑掉.對于沒有難溶性雜質的類型講，有等式 “ 反應前所有物質的質量和=反應后所得溶液的質量 ” 成立.所得溶液中的所有物質或原子均來自于反應物.

例1 用16 g溶質的質量分數為25%的氫氧化鈉溶液,恰好完全中和20 g的硫酸溶液.求反應后溶液中溶質的質量分數.

解設生成的Na2SO4質量為x，則

2NaOH+H2SO4= Na2SO4+2H2O

80 142

16 g×25%x

80/142=16 g×25%/x,x=7.1 g

則所得溶液的溶質質量分數為： 7.1 g /(16g+20g) ×100%=19.7%

2.減去氣體型

在解這個類型的化學計算時，教師要引導學生理解生成的氣體雖然逸散到空氣中，但依據質量守恒定律，是生成物質量的一部分.卻不是所得溶液的一部分，求溶液的質量時要減掉.有等式 “ 反應前所有物質的質量和=反應后所得溶液的質量+生成的氣體的質量 ” 成立.從轉化角度來講，氣體中的原子都來自于反應物；從守恒角度講，假設該裝置密閉，物質質量反應前后是守恒的.

例2 把一定質量的鋅放到100 g稀硫酸中兩者恰好完全反應，最終收集到0.4 g氣體.求所得溶液的溶質質量分數.

解設鋅的質量為x,ZnSO4的質量為y,則

Zn+H2SO4= ZnSO4+ H2↑，

65 161 2

xy0.4 g

65/2=x/0.4g,x=13.0 g

161/2=y/0.4g,y=23.2 g

所得溶液的溶質質量分數為： 23.2 g /(13.0g+100g-0.4g)×100%=20.6%.

3.減去沉淀型

在解這個類型的化學計算時，教師要引導學生理解生成的沉淀不是溶液的一部分，但其中的原子都由反應物轉化而來.依據質量守恒定律，是生成物質量的一部分，卻不屬于溶液，求溶液的質量時要減掉.有等式 “ 反應前所有物質的質量和=反應后所得溶液的質量+生成的沉淀的質量 ” 成立.

例3 將150 g Na2CO3溶液與50 g CaCl2溶液混合后,恰好完全反應.過濾得到10 g沉淀.求過濾后所得溶液溶質的質量分數.(結果精確到0.1%)

解設生成NaCl 的質量為x,則

Na2CO3+CaCl2= CaCO3↓+ 2NaCl

100 117

10gx

100/117=10g/x,x=11.7 g

所得溶液的溶質質量分數為：11.7 g /(150g+50g-10g)×100%=6.2%

綜上所述，可以用一個公式概括三種情況：“ 反應后所得溶液的質量=反應前所有物質的質量和-生成的沉淀或氣體的質量 ” .其中沉淀或氣體有哪個減哪個，都有同時減.“沉淀”包括反應物中難溶性雜質.

化學方程式計算中求溶質質量分數的教學中，關鍵是引導學生深刻理解化學反應的守恒和轉化關系.并從中提取出計算時所用的有用數值和信息，正確計算.從而提高分析問題能力，解決實際問題的能力，促進學生核心化學素養的提升.

參考文獻：

[1]林燕嵐,衷明華.淺析化學計算題解題技巧之守恒法[J].江西化工,2015(2):219-221.

[2]王銳勇.守恒法和差量法巧解化學計算題[J].當代教育實踐與教學研究,2016(5):158.