化學計算不是一種單純的數學運算,其任務是從定量的角度探究物質的性質及其變化規律。通過化學計算的學習,一方面可以掌握化學計算的技能,另一方面還可以加深對有關化學知識的理解,發展思維能力,提高分析問題和解決問題的能力。如何提高學生的計算能力和邏輯思維能力?下面,以我們練習中的一題來談談化學計算的相關問題。
4種不純的純堿樣品,分別含有下列一種雜質,取等量的4種樣品分別與等質量分數的鹽酸反應,所消耗鹽酸的質量相等,則這4種樣品中含純堿質量分數最大的是():A. K2CO3、B. NaHCO3、C. KHCO3、D. NH4HCO3。
在做此類題的時候,學生往往是沒有解題的突破口,如何快速地得出此題的正確答案呢?首先,要將這幾種物質與鹽酸反應的方程式的系數比了然于心:①Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O,②K2CO3+2HCl=2KCl+CO2↑+H2O,③NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O,④KHCO3+HCl=KCl+CO2↑+H2O,⑤NH4HCO3+HCl=NH4Cl+CO2↑+H2O.
通過觀察可以知道前兩個方程反應物與鹽酸的系數比為1比2,后三個的系數比為1比1。如果要消耗相同質量的鹽酸的話,反映到方程式中就是要把后三個方程式的系數與前兩個相統一。①Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O,②K2CO3+2HCl=
2KCl+CO2↑+H2O,③2NaHCO3+2HCl=2NaCl+2CO2↑+2H2O,
?、?KHCO3+2HCl=2KCl+2CO2↑+2H2O,⑤2NH4HCO3+2HCl
=2NH4Cl+2CO2↑+2H2O.
由此,我們就可以假設同樣消耗73 g的鹽酸的話,需要Na2CO3、K2CO3、NaHCO3、KHCO3、NH4HCO3的質量分別為106 g、138 g、168 g、200 g、158 g。從以上數字我們可以看出,消耗同樣的鹽酸的話,對于碳酸鈉和碳酸鉀的混合物而言,它的質量一定是在106~138之間。同理,對于其他的混合物而言,也可以得出這樣的結論。通過分析數據我們還可以看出,消耗同樣的鹽酸的話,對于碳酸鈉和碳酸氫鉀的混合物來說,它們的質量要在106~138之間的話,碳酸鈉所占的比例應該是最大的。所以,此題應該選擇C。
通過此題,我們對于方程式的應用,應該是可以更加靈活多變的。希望同學們在日后的學習中,對方程式多觀察、多思考,找出一些方程式的共同特征或者能找出一個特殊規律,為今后的解題鋪墊一個基石。
(漢中市龍崗中學)