杜添
摘 要 初中化学方程式与溶液的计算问题主要考察了学生对于化学知识的掌握水平与实际应用能力,本文从纯物质质量、不纯物质质量、图表隐含信息计算等三个角度探讨了化学方程式的计算问题,围绕溶液质量分数与溶液的浓缩、稀释问题探讨了溶液计算问题,以期为化学学科教学贡献借鉴价值。
关键词 初中化学;方程式计算;溶液计算
中图分类号:G632 文献标识码:A 文章编号:1002-7661(2018)22-0223-01
一、化学方程式计算问题
(一)纯物质质量计算
作为化学方程式计算中的基础性知识内容,纯物质质量计算是指化学反应前后的反应物和生成物均为不含任何杂质的纯净物,主要考查学生对于化学方程式的基本掌握水平。以下题为例:某煤矿企业的煤油产品主要成分为噻吩,该物质带有一种特殊性气味,其燃烧的化学方程式为X+6O2=4CO2+SO2+2H2O,求噻吩的化学式。由于该题在题干中便已经提供了噻吩的反应方程式,依据质量守恒定律可以判断反应前后化学物质中的原子种类及数量保持不变,生成物中共包含1个硫原子、4个碳原子、4个氢原子和12个氧原子,而反应物中共包含12个氧原子,因此可以判断噻吩的化学式中必然包含1个硫原子、4个碳原子和4个氢原子,因此其化学式为C4H4S。
(二)不纯物质质量计算
在部分化学方程式中,反应物或生成物中涵盖一定量的杂质,因此在解答此类计算问题时还应当计算参加反应或生成的量,所需用到的关系式主要有以下三种:
(三)图表隐含信息的计算
现如今常见的题型中存在将解题条件隐含在图像与表格中的情况,教师应当着重培养学生针对图表进行正确解读,确保能够真正挖掘出图像、表格中隐含的重要条件,提高解题能力。以下题为例,某组同学在化学实验室中提取出部分小苏打样品,取9.3g稀盐酸滴入到小苏打样品中,图表中显示了滴加稀盐酸质量与生成二氧化碳质量之间的对应关系,发现当滴加25.1g稀盐酸时恰好完全反应,所生成的二氧化碳质量为4.4g,求样品中所涵盖的碳酸氢钠的质量分数,并求出当碳酸氢钠恰好完全反应时所得溶质的质量分数。
通过观察图表可以发现,当滴加25.1g稀盐酸时恰好完全反应,其化学方程式为:
NaHCO3+HCL=NaCL+CO2↑+H2O,设参加反应的碳酸氢钠与反应生成的氯化钠质量分别为x、y,求得x、y的质量分别为8.4g和5.85g,进而计算得出样品中碳酸氢钠的质量分数为,则恰好完全反应时所得溶液中溶质的质量分数为。
二、溶液计算问题解析
(一)溶液中溶质质量分数计算
在进行溶液中溶质质量分数计算时,教师应当指导学生首先针对溶质质量分数的概念进行明确掌握,明确其主要指的是溶质质量与溶液质量之间的比值,以百分数的形式表现,同时还应当明确溶质质量分数的计算并不包含溶液中未溶解溶质的质量,其计算公式为:。
以下题为例:将5g40%的硝酸钾溶液加入10g10%的硝酸钾溶液中,求溶质的质量分数。在解答该题目时,需要分别明确溶质与溶液的质量,再将其代入到公式中,计算结果为:。
(二)溶液稀释或浓缩前后的溶质质量计算
在解答有关溶液稀释、浓缩问题时,教师应当指导学生首先掌握其计算原理,即溶液在稀释或浓缩后其中所包含的溶质的质量始终保持不变,其计算公式为:
其中当两种不同浓度、相同溶质的溶液混合时,计算公式为两种溶液质量分数相加=混合溶液质量×混合溶液中溶质质量分数。需要著重注意的是,倘若将两种不同浓度、不同溶质的溶液进行混合,还应当分情况进行讨论:其一是两种不同溶质不会发生反应,在此只需分别求出两种溶质的质量分数;其二是两种溶质之间会发生反应,则需要在反应发生后求出生成物中某种物质的质量分数。此外还需强调的是,应当确保反应前后的计算单位保持一致,反应中释放的气体与生成沉淀物质的质量不被计入到溶液质量中,诸如氧化钙、五水硫酸铜等物质会与溶剂发生化学反应,所以还需准确掌握反应后溶液与溶质的质量,提高计算的准确率。
三、结论
初中阶段的化学计算问题涉及到化学方程式、化学反应、溶液的组成与特征等一系列问题,意在考察学生对于化学知识的掌握水平与应用能力,教师应当着重结合学生实际学习水平进行教学细节的捕捉与计算方法的指导,引导学生真正掌握解题技巧、提高化学计算水平,从而进一步为未来学习打下良好的基础。
参考文献:
[1]刘红梅.常见中考化学方程式计算题的归类解析[J].新高考(升学考试),2014(5).