淺談化學綜合計算取值技巧

化學綜合題計算的成敗，不在于計算者數學水平有多高，關鍵是能否從題給信息中找到所需要的數據，找準了數據就找到了解決問題的關鍵，所以掌握一定的取值技巧，是開啟化學綜合計算大門的金鑰匙。下面筆者以幾道中考試題和大賽題為例對化學綜合計算取值技巧進行分析，原題中不涉及取值問題的不進行分析。

一、題干中數據較多的題型的取值技巧——取差值

解題思路：分別求出反應前和反應后的總質量，再求出兩者的差。

【例1】 （2010，北京，35）將Na2CO3和NaCl固體混合物32.9g放入燒杯中，此時總質量為202.9g，加入326.9g鹽酸，恰好完全反應，待沒有氣泡逸出后再次稱量，總質量為521.0g。計算所得溶液中溶質的質量分數（CO2的溶解忽略不計）

分析：本題中共有4個數值，一般學生容易發暈，不知道哪個數值能代入化學方程式進行計算，事實上，只要我們找出反應前有哪些數值，反應后有哪些數值，問題也就迎刃而解了。反應前總質量為（202.9g+326.9g）＝529.8g，反應后總質量為521.0g，兩者的差值即為能代入化學方程式計算的數值。

解：生成二氧化碳的質量為529.8g-521.0g=8.8g，設Na2CO3的質量為x，生成NaCl的質量為y，則：

所得溶液的質量=32.9g+326.9g-8.8g=351g，溶液中氯化鈉的質量=32.9g-21.2g+23.4g=35.1g。所以，所得溶液中溶質的質量分數為：35.1g/351g×100%=10%。

差值法在化學計算中有廣泛用途，除這類文字題外，一些圖像題和表格類題也常用差值法來解題。

二、同時給出反應物和生成物質量的題型的取值技巧——取生成物的質量(某些圖像題中也有這種情形，用類似方法解決)

【例2】 （2010，濟寧，8）長期飲用溶有較多鈣、鎂離子的水容易引起結石病癥，加熱可使水中鈣、鎂離子轉變為沉淀——水垢，它的主要成分是CaCO3、Mg(OH)2。為確定水垢的成分，社會實踐小組進行了下面實驗：

①稱取5g水垢樣品研碎后放入l00mL燒杯中，然后注入50g×l0%的稀鹽酸；

②反應停止后，反應混合物的質量共減少1.54g;

③另取少量水垢放入實驗②的混合液中，有氣泡產生。

請根據以上信息回答：

(l)實驗③的目的是____；

(2)計算水垢樣品中碳酸鈣的質量分數(要求根據化學方程式計算，計算結果精確到0.01)。

分析:水垢中加入稀鹽酸發生兩個反應，一是碳酸鈣與鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳；一個是氫氧化鎂與鹽酸反應生成氯化鎂和水，因此質量減少的是生成二氧化碳的質量，因此在這三個數據“水垢樣品5g、50g×10%的稀鹽酸和質量共減少1.54g”中，5g水垢為混合物，50g×10%稀鹽酸中含氯化氫5g是反應物質的量，反應后質量共減少1.54g是生成氣體的質量，由于加入的物質在反應中可能有剩余，因此應取生成物的質量進行計算。

解：(2)設水垢中碳酸鈣的質量為x，則：

三、圖像題取值技巧——取最值

在圖像計算題中，橫軸一般表示反應過程，縱軸一般表示反應結果，大致有以下三種類型：一是橫軸上有數值而縱軸上沒有數值；二是縱軸上有數值而橫軸上沒有數值；三是兩種坐標軸上都有數值。

解題思路：只有橫軸上有數值時，取縱坐標恰好反應時對應的橫軸上最小值，并要乘以它的純度，然后代入方程式；兩坐標軸上都有數值時，若縱軸上的數值為生成物的質量，用該數值代入方程進行相關計算。

【例3】 （2011，煙臺，31）某環保小組監測到一濕法冶銅廠排放的廢水中含有硫酸和硫酸銅兩種污染物，為測定該廢水中各污染物的含量，給冶銅廠提供處理廢水的參考，環保小組的同學進行了以下實驗。取廢水500g，向其中加入溶質質量分數為20％的氫氧化鈉溶液。測得沉淀質量與所加入的氫氧化鈉溶液的質量關系如下圖：

根據所得數據計算：

(1)500g該廢水中硫酸銅的質量。

(2)該廢水中硫酸的溶質質量分數。

分析：從圖上可以看出，剛加入氫氧化鈉溶液時沒有沉淀生成，是因為廢水中有硫酸，當硫酸全部反應后，氫氧化鈉與廢水中的硫酸銅開始反應，當氫氧化鈉溶液累計加到120g時，恰好與500g廢水中的硫酸銅反應完全，生成氫氧化銅19.6g（最大值）。這里19.6g沉淀是我們代入方程式計算的有用數據。

解：

(1)設廢水中硫酸銅的質量為x，則：

四、表格題取值技巧——判斷完全反應

題型一（如例題5）特點：取一定量樣品，分數次加入等量的另一種物質，每次加入后，剩余固體質量按一定規律減小，取累計減少值。

題型二（如例題4）特點:所取樣品和所加物質的質量均不完全相同，但生成氣體或沉淀質量相同，取生成氣體或沉淀的質量。

在解答這類型題時往往要先判斷哪一次是完全反應，要點是：題型一，當某次沒有呈現按規律減小時，這一次即為完全反應；題型二，兩種物質質量均為較小的一組為完全反應。

【例4】 (2008，天原杯?山西，33)我省某汽車配件廠新購進了一批黃銅（銅鋅合金）。為了測定這批黃銅中銅的質量分數，化驗人員將取來的樣品先加工成粉末，然后利用該粉末與稀硫酸在燒杯內發生反應，進行實驗。其實驗的數據記錄如下表。在所進行的三次實驗中，只有一次所取用的稀硫酸與黃銅樣品是恰好完全反應的。

請分析實驗數據，并計算：

（1）該黃銅樣品中銅的質量分數;

（2）黃銅樣品與稀硫酸恰好反應后所得溶液中溶質的質量分數。(計算結果精確到0.1%)

分析：從表中可以看出，第1、2兩次實驗中，所用黃銅樣品均為10克，加入稀硫酸的質量分別為100克和80克，但所得氣體質量都是0.2克，說明第1次實驗中

加入稀硫酸過量；而在第2、3兩次實驗中，所加稀硫酸均為80克，所取黃銅的質量分別為10克和20克，生成氣體的質量仍為0.2克，說明第3次加入黃銅過量，由此得到，第2次所取黃銅的質量和加入稀硫酸的質量是恰好完全反應。

【例5】 (2009，蘭州，40)某化工廠用氨堿法生產的純堿產品中含有少量氯化鈉雜質，其產品包裝袋上注明：碳酸鈉≥96%。為測定該產品中含碳酸鈉的質量分數，進行了以下實驗：取12.0g純堿樣品放入燒杯中，稱得燒杯及所盛純堿樣品的總質量為158.0g，再把100g稀鹽酸平均分成四份依次加入樣品中，每次均充分反應。實驗數據記錄如下：

請你據此分析計算：

(1)第一次加入鹽酸充分反應后，生成二氧化碳的質量是___g。

(2)該產品中碳酸鈉的質量分數是否合格？（要求寫出計算過程，結果精確到0.1%）

分析：質量減小即為生成二氧化碳的質量，四次質量減小的數值依次為1.8g，3.6g，4.4g和4.4g。若按第一、二兩次規律，第三次加入25g鹽酸時，質量應減小5.4g，而實際只減小了4.4g，說明12.0g純堿樣品中碳酸鈉已全部反應，所加鹽酸過量。因此，應取第三次減小值代入計算。

學科內容會因社會的需要而更新，題型會因學科內容的更新而發展，因而解題方法與技巧也會隨之發生變化。隨著課程改革的不斷深入，題型也將不斷變化，一些陳舊、過時的題型將被逐步淘汰。貼近生活、貼近社會、貼近時代要求、有利于培養學生科學探究能力的開放性新題型會不斷出現，新的解題技巧與方法等待我們去進一步探索。

(責任編輯 羅 艷）