沙林祥
一、坐標(biāo)圖象式計算題
解題時先分析坐標(biāo)曲線圖中橫、縱坐標(biāo)表示的意義,再結(jié)合題中所涉及的化學(xué)反應(yīng)分析圖象的起點(diǎn)、拐點(diǎn)和終點(diǎn)的含義。從坐標(biāo)圖象中找已知量的方法一般有三種:(1)拐點(diǎn)對應(yīng)的橫坐標(biāo)(某些情況下需要進(jìn)行換算才能代入,如乘以溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)等);(2)拐點(diǎn)對應(yīng)的縱坐標(biāo)(多為生成的氣體或沉淀的質(zhì)量,可直接代入);(3)起點(diǎn)和拐點(diǎn)對應(yīng)的坐標(biāo)差。
例1(2019·山東·濱州)將1.17 g氯化鈉固體放入燒杯中,加入51.7 g水充分溶解后得到常溫下氯化鈉的不飽和溶液,再向所得溶液中逐滴滴入100 g一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硝酸銀溶液,實(shí)驗(yàn)過程中生成沉淀的質(zhì)量與滴入硝酸銀溶液的質(zhì)量關(guān)系如圖1所示,請回答下列問題。
(1)B點(diǎn)時,溶液中所含硝酸銀的質(zhì)量為 ;
(2)A點(diǎn)時,所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少?(計算結(jié)果精確至0.1%)
解析:(1)由圖象可知,B點(diǎn)時溶液中所含硝酸銀的質(zhì)量等于A點(diǎn)時所消耗的硝酸銀的質(zhì)量。設(shè)A點(diǎn)時所消耗的硝酸銀的質(zhì)量為x。
AgNO3 + NaCl [? ? ? ? ? ? ? ] AgCl↓ + NaNO3
170 ? 58.5
x? ? ? ?1.17 g
[170x=58.51.17 g] 解得x = 3.4 g
(2)根據(jù)氯化鈉的質(zhì)量和對應(yīng)的化學(xué)方程式求算加入50 g硝酸銀溶液生成的氯化銀的質(zhì)量以及生成的硝酸鈉的質(zhì)量,進(jìn)而求算A點(diǎn)時,所得溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。設(shè)A點(diǎn)時生成的氯化銀質(zhì)量為y,生成的硝酸鈉質(zhì)量為z。
AgNO3 + NaCl [? ? ? ? ? ? ? ] AgCl↓ + NaNO3
58.5? ? ? ? ? ?143.5? ? ? ? ? 85
1.17 g? ? ? ? ? ? ?y? ? ? ? ? ? ? ?z
[58.51.17 g=143.5y=85z] 解得y = 2.87 g,z = 1.7 g
A點(diǎn)時所得溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:[1.7 g1.17 g + 50 g + 51.7 g - 2.87 g] × 100%=1.7%
二、表格數(shù)據(jù)式計算題
首先明確表格中各欄表示的含義,然后分析數(shù)據(jù)的變化,在變化規(guī)律中找出物質(zhì)實(shí)際參加反應(yīng)的質(zhì)量,通常用差量法計算相關(guān)的量。(一般能計算出生成的氣體或沉淀的質(zhì)量)
例2(2019·云南·昆明)碳酸鍶(SrCO3)可用于制造紅色火焰、熒光玻璃等。小趙同學(xué)為測定某SrCO3和NaCl固體混合物中SrCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù),在三個燒杯中進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)所用稀鹽酸的溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同。所得數(shù)據(jù)如下表所示,試求下列問題:
[燒杯編號 ① ② ③ 稀鹽酸質(zhì)量/g 100 200 300 固體混合物質(zhì)量/g 100 100 100 反應(yīng)后燒杯中物質(zhì)的質(zhì)量/g 195.6 291.2 391.2 ]
(1)燒杯②中產(chǎn)生CO2的質(zhì)量為 g。
(2)求原固體混合物中SrCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(計算結(jié)果精確到0.1%)。(提示:SrCO3 + 2HCl [? ? ? ? ? ? ? ] SrCl2 + CO2↑+ H2O,Sr的相對原子質(zhì)量為88)
解析:(1)根據(jù)質(zhì)量守恒定律,燒杯②中產(chǎn)生CO2的質(zhì)量為200 g + 100 g - 291.2 g=8.8 g;(2)根據(jù)質(zhì)量守恒定律,燒杯①、②、③中產(chǎn)生CO2的質(zhì)量分別為4.4 g、8.8 g、8.8 g,說明第二組固體已經(jīng)完全反應(yīng),結(jié)合生成氣體的質(zhì)量和對應(yīng)的化學(xué)方程式可求算原固體混合物中SrCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。設(shè)固體混合物中SrCO3的質(zhì)量為x。
SrCO3 + 2HCl [? ? ? ? ? ? ? ] SrCl2 + CO2↑+ H2O
148? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?44
x? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 8.8 g
[14844=x8.8 g] 解得x = 29.6 g
原固體混合物中SrCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:[29.6 g100 g] × 100% = 29.6%
三、圖解實(shí)驗(yàn)式計算題
分析圖中反應(yīng)前后的有關(guān)數(shù)據(jù),有時可直接利用某一物質(zhì)的質(zhì)量進(jìn)行計算,有時可利用差量法計算出生成的某種氣體或沉淀的質(zhì)量,或混合物中參加反應(yīng)的某物質(zhì)的質(zhì)量。
例3(2018·山東·臨沂)請你仔細(xì)分析如圖2所示的實(shí)驗(yàn)過程和提供的數(shù)據(jù),并進(jìn)行計算。
(1)生成氫氣 g。
(2)反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?(寫出計算過程,精確到0.1%)。
解析:(1)0.4 (2)解:設(shè)生成氯化亞鐵的質(zhì)量為x。
Fe + 2HCl [? ? ? ? ? ? ? ] FeCl2 + H2↑
56? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 127
11.2 g? ? ? ? ? ? ? ? ? ? x
[5611.2 g=127x] 解得x = 25.4 g
反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:[25.4 g11.2 g + 189.2 g - 0.4 g] × 100% = 12.7%
答:反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是12.7%。