如何用“質(zhì)量守恒法” 解計(jì)算題

初中化學(xué)計(jì)算題的解題方法有很多，如估算法、關(guān)系式法、差量法、討論法、守恒法、巧設(shè)數(shù)據(jù)法、十字交叉法等等。下面要談的是如何用“質(zhì)量守恒法”來(lái)解有關(guān)計(jì)算題的問(wèn)題。“質(zhì)量守恒法”就是化學(xué)反應(yīng)前物質(zhì)的總質(zhì)量等于反應(yīng)后物質(zhì)的總質(zhì)量。用“質(zhì)量守恒法”解某些計(jì)算題要比用其他方法簡(jiǎn)單，不易出現(xiàn)錯(cuò)誤，提高做題的正確率。

例1：把一定質(zhì)量的二氧化碳通入氫氧化鈉溶液中，使二氧化碳恰好與氫氧化鈉完全反應(yīng)，測(cè)得反應(yīng)后碳酸鈉溶液的質(zhì)量為22.2g，若把溶液蒸干可得到5.3g純凈的無(wú)水碳酸鈉，求氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

解析：（1）氫氧化鈉的質(zhì)量可根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式計(jì)算。（2）氫氧化鈉溶液的質(zhì)量可用“質(zhì)量守恒法”計(jì)算，即參加反應(yīng)的二氧化碳的質(zhì)量與氫氧化鈉溶液的質(zhì)量之和等于碳酸鈉溶液的質(zhì)量；氫氧化鈉溶液的質(zhì)量等于碳酸鈉溶液的質(zhì)量減去參加反應(yīng)的二氧化碳的質(zhì)量。

解題過(guò)程如下。解：設(shè)氫氧化鈉的質(zhì)量為x，參加反應(yīng)的二氧化碳的質(zhì)量為y： 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O

80 44 106

X y 5.3g

則80：106=x：5.3g，x=4g；44：106=y：5.3g，y=2.2g。氫氧化鈉溶液的質(zhì)量為：m NaOH溶液=22.2g-2.2g=20g，氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：NaOH%=■×100%=90.1%。答：氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90.1%.

例2：（2012年，天津）純堿樣品中含有少量的氯化鈉，某同學(xué)為測(cè)定該純堿樣品中碳酸鈉的含量，他取該純堿樣品11g，全部溶解在100g水中，再加入150g氯化鋇溶液，恰好完全反應(yīng)。過(guò)濾得到19.7g沉淀（不考慮過(guò)濾過(guò)程中物質(zhì)質(zhì)量的損失）。請(qǐng)計(jì)算：（1）純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量。（2）所加氯化鋇溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)（計(jì)算結(jié)果保留到0.1%）。（3）反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

解析：（1）純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量可根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式來(lái)計(jì)算。（2）氯化鋇溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)可根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式先計(jì)算出氯化鋇質(zhì)量，再計(jì)算其溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。（3）反應(yīng)后所得溶液為氯化鈉溶液，要求其溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，就要先求出氯化鈉的質(zhì)量，再根據(jù)“質(zhì)量守恒法”計(jì)算溶液的質(zhì)量，最后計(jì)算溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

解題過(guò)程如下。解：設(shè)樣品中碳酸鈉的質(zhì)量為x，氯化鋇的質(zhì)量為y，反應(yīng)后生成氯化鈉的質(zhì)量為z。

Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl

106 208 197 117

x y 19.7g z

則106：197=x：19.7g，x=10.6g；197：209=19.7g：y，y=20.8g；197：117

=19.7g：z，z=11.7g。所加氯化鋇溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為BaCl2%=■×100%=13.9%，反應(yīng)后所得氯化鈉溶液中氯化鈉的質(zhì)量為：mNaCl=11g-10.6g+11.7g=12.1g，氯化鈉溶液質(zhì)量為：mNaCl溶液=11g+100g+150g

-19.7g=241.3g，氯化鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：NaCl%=■×100%=5%。答：純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量為10.6g，所加氯化鋇溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13.9%，反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%。

（河南省濮陽(yáng)市油田第四中學(xué)）