例析三种化学方程式计算中求溶质质量分数的题型

高 鑫

(辽宁市第十二中学 111000)

化学方程式计算题有文字叙述型，有图像坐标型，有表格型等几种常见形式，都通过描述一个化学反应或者实验内容来交代有关信息.主要侧重考查学生的根据化学方程式进行计算的能力.教师要教会学生如何提炼信息，并且抓住题中所给的关键物质的量的变化，运用平衡和转化的思想建立数据之间的联系解决问题.

实际教学过程中发现，化学方程式计算中求溶质质量分数，是学生的短板.学生对于此类计算问题感到棘手，是个难点.特别在求溶液质量时，学生不能很好地运用平衡和转化的思想.笔者总结了三种常见的类型，直接型，减去气体型，减去沉淀型.最后找到共性，总结出一个通用的公式.

在考察时，试题可能会以更加灵活的方式出现，但万变不离其宗.一个规律可以完全解决问题.同时注重对实验过程或者解决生活生产中的实际问题的考察.深刻理解化学计算在工农业生产中的应用.感受到化学有用.笔者设计了一节专项复习来突破这个难点.

1.直接相加型

在解这个类型的化学计算时，教师要引导学生理解质量守恒定律的本质，即用守恒的思想来看待化学变化.这个类型生成物都可溶，都不跑掉.对于没有难溶性杂质的类型讲，有等式 “ 反应前所有物质的质量和=反应后所得溶液的质量 ” 成立.所得溶液中的所有物质或原子均来自于反应物.

例1 用16 g溶质的质量分数为25%的氢氧化钠溶液,恰好完全中和20 g的硫酸溶液.求反应后溶液中溶质的质量分数.

解设生成的Na2SO4质量为x，则

2NaOH+H2SO4= Na2SO4+2H2O

80 142

16 g×25%x

80/142=16 g×25%/x,x=7.1 g

则所得溶液的溶质质量分数为： 7.1 g /(16g+20g) ×100%=19.7%

2.减去气体型

在解这个类型的化学计算时，教师要引导学生理解生成的气体虽然逸散到空气中，但依据质量守恒定律，是生成物质量的一部分.却不是所得溶液的一部分，求溶液的质量时要减掉.有等式 “ 反应前所有物质的质量和=反应后所得溶液的质量+生成的气体的质量 ” 成立.从转化角度来讲，气体中的原子都来自于反应物；从守恒角度讲，假设该装置密闭，物质质量反应前后是守恒的.

例2 把一定质量的锌放到100 g稀硫酸中两者恰好完全反应，最终收集到0.4 g气体.求所得溶液的溶质质量分数.

解设锌的质量为x,ZnSO4的质量为y,则

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

所得溶液的溶质质量分数为： 23.2 g /(13.0g+100g-0.4g)×100%=20.6%.

3.减去沉淀型

在解这个类型的化学计算时，教师要引导学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应物转化而来.依据质量守恒定律，是生成物质量的一部分，却不属于溶液，求溶液的质量时要减掉.有等式 “ 反应前所有物质的质量和=反应后所得溶液的质量+生成的沉淀的质量 ” 成立.

例3 将150 g Na2CO3溶液与50 g CaCl2溶液混合后,恰好完全反应.过滤得到10 g沉淀.求过滤后所得溶液溶质的质量分数.(结果精确到0.1%)

解设生成NaCl 的质量为x,则

Na2CO3+CaCl2= CaCO3↓+ 2NaCl

100 117

10gx

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

所得溶液的溶质质量分数为：11.7 g /(150g+50g-10g)×100%=6.2%

综上所述，可以用一个公式概括三种情况：“ 反应后所得溶液的质量=反应前所有物质的质量和-生成的沉淀或气体的质量 ” .其中沉淀或气体有哪个减哪个，都有同时减.“沉淀”包括反应物中难溶性杂质.

化学方程式计算中求溶质质量分数的教学中，关键是引导学生深刻理解化学反应的守恒和转化关系.并从中提取出计算时所用的有用数值和信息，正确计算.从而提高分析问题能力，解决实际问题的能力，促进学生核心化学素养的提升.

参考文献：

[1]林燕岚,衷明华.浅析化学计算题解题技巧之守恒法[J].江西化工,2015(2):219-221.

[2]王锐勇.守恒法和差量法巧解化学计算题[J].当代教育实践与教学研究,2016(5):158.