高 鑫
(遼寧省遼陽市第十二中學 111000)
初中化學的學習中,學生在學習計算題時經(jīng)常會感覺困難,化學計算題是學生學習初中化學計算的基礎.初中化學計算題學習的好壞直接影響著學生初中化學的學習成績.因此初中化學教師在進行教學時要注重培養(yǎng)學生的化學計算能力,并在教學的過程中要歸納和總結(jié)化學計算題的題型,并教給學生對應題型的解題方法,再結(jié)合一定數(shù)量的計算題進行練習,就可以達到事半功倍的教學效果.本文通過對遼寧五市化學中考中經(jīng)常出現(xiàn)了有關溶液計算題進行了分析和總結(jié).
近些年來中考化學計算題中求反應后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)的計算題有些增加,這種類型的計算題是把化學方程的計算、溶液的質(zhì)量分數(shù)計算和質(zhì)量守恒定律的計算有機融合在一起的計算題型,具有較強的綜合性.通過一道計算題能夠考查學生的好幾個方面的計算能力.
這個類型的化學計算題相結(jié)來說比較容易.在進行這個類型計算題的教學時,教師要引導學生抓住質(zhì)量守恒定律的本質(zhì),根據(jù)質(zhì)量守恒定律來解題就可以.也就是引導學生要用守恒的思想來看待化學變化.在這種類型的計算題中,生成物都是可溶的,都沒有跑掉.對于溶液中沒有難溶性雜質(zhì)或者氣體生成的溶液有相關計算時,參加反應前的所有物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應后溶液的總質(zhì)量.也就是說反應后溶液中的所有物質(zhì)都來自于反應物.
例1 用16 g溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)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(zhì)的質(zhì)量分數(shù).
分析在進行這道題的計算時,首先根據(jù)氫氧化鈉溶液的質(zhì)量和溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)可以求出溶液中氫氧化鈉的質(zhì)量.然后再根據(jù)氫氧化鈉和硫酸反應的化學議程式計算出反應后生成的硫酸鈉的質(zhì)量,最后再根據(jù)溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)的計算公式可出求出題目中的要求.
解參加反應的氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量是16g×40%=4 g
設反應后生成的Na2SO4質(zhì)量為x.
80 142
4 gx
80∶142=4 g∶xx=7.1 g
則反應后溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為:
7.1 g/(16 g+20 g)×100%=19.7%
答:所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為19.7%.
這個類型的化學計算題,涉及到反應有氣體生成,因此在講解這個類型的計算題時,教師要引導學生理解,雖然生成的氣體逸散到空氣中去了,但是在進行計算時,根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知,生成的氣體仍然是生成物中的一部分.但是卻不算是所得溶液中的一部分,因為逸到空氣中了.因此在求溶液的質(zhì)量時要把生成的氣體減去.在溶液中有反應前的所有物質(zhì)的質(zhì)量等于反應后所得溶液的質(zhì)量和生成的氣體的質(zhì)量之和.如果從微觀的方面對反應進行解釋的話就是反應前后的原子的質(zhì)量、種類、數(shù)目都不變.如果從守恒的角度來講,如果這個裝置是密閉的,反應前后物質(zhì)的質(zhì)量是守恒的.
例2 把一定質(zhì)量的鋅粒放到質(zhì)量為100g稀硫酸中,兩者正好反應完全,在這個過程中收集到氣體的質(zhì)量為0.4g,求所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù).
分析把鋅粒放到稀硫酸中發(fā)生反應會有氫氣生成.通過題意可知生成的氫氣的質(zhì)量為0.4g,反應后所得溶液中的溶質(zhì)是硫酸鋅.根據(jù)質(zhì)量守恒可以鋅粒的質(zhì)量和稀硫酸的質(zhì)量和等于所得溶液的質(zhì)量和生成的氫氣的質(zhì)量和,因此反應后所得的溶液質(zhì)量等于鋅粒的質(zhì)量和稀硫酸的質(zhì)量減去產(chǎn)生的氫氣的質(zhì)量.
解設鋅的質(zhì)量為x;ZnSO4的質(zhì)量為y.
65 161 2
xy0.4 g
65/2=x/0.4 gx=13.0 g
161/2=y/0.4 gy=23.2g
所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為:
23.2 g /(13.0g+100g-0.4g)×100%=20.6%
答:所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)20.6%.
這個類型的計算題,因為有沉淀生成,因此學生在解題時容易出錯.因此教師在講解這個類型的計算題時,教師要引導學生理解由于生成了沉淀,沉淀不是溶液中的成分.雖然沉淀中的原子都是反應前的物質(zhì)中的原子轉(zhuǎn)化而來的,但是根據(jù)質(zhì)量守恒定律可以,沉淀是生成物質(zhì)量中的一部分,但是卻不屬于溶液,因此在求溶液質(zhì)量時要減去生成的沉淀的質(zhì)量,也就是反應前的物質(zhì)的總質(zhì)量等于反應后所得溶液的質(zhì)量和沉淀質(zhì)量之和.
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(zhì)的質(zhì)量分數(shù).(結(jié)果精確到0.1%)
分析由題可知反應前后物質(zhì)的總質(zhì)量不變,因此反應物的質(zhì)量等于150 g+50 g=200 g,而反應后得到了10 g的沉淀,因此過濾后所得溶液的質(zhì)量應該為150 g+50 g-10 g=190 g.而反應后所得溶液中的溶質(zhì)為氯化鈉,在進行計算時,只要能夠求出生成的氯化鈉的質(zhì)量是多少就可以了.解析如下
解設生成NaCl 的質(zhì)量為x.
100 117
10 gx
100/117=10 g/xx=11.7 g
所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為:11.7 g/(150 g+50 g-10 g)× 100%=6.2%
答:所得溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為6.2%
化學計算能夠反映出一個學生運用化學知識解決實際問題的能力,也是化學計算在中考中占有非常大的權重.對化學計算題型進行總結(jié)分析,有利于學生掌握化學計算的方法,促進他們計算能力的提高,進一步提升化學教學的效率.