杜添
摘 要?初中化學方程式與溶液的計算問題主要考察了學生對于化學知識的掌握水平與實際應用能力,本文從純物質質量、不純物質質量、圖表隱含信息計算等三個角度探討了化學方程式的計算問題,圍繞溶液質量分數與溶液的濃縮、稀釋問題探討了溶液計算問題,以期為化學學科教學貢獻借鑒價值。
關鍵詞?初中化學;方程式計算;溶液計算
中圖分類號:G632 文獻標識碼:A 文章編號:1002-7661(2018)22-0223-01
一、化學方程式計算問題
(一)純物質質量計算
作為化學方程式計算中的基礎性知識內容,純物質質量計算是指化學反應前后的反應物和生成物均為不含任何雜質的純凈物,主要考查學生對于化學方程式的基本掌握水平。以下題為例:某煤礦企業的煤油產品主要成分為噻吩,該物質帶有一種特殊性氣味,其燃燒的化學方程式為X+6O2=4CO2+SO2+2H2O,求噻吩的化學式。由于該題在題干中便已經提供了噻吩的反應方程式,依據質量守恒定律可以判斷反應前后化學物質中的原子種類及數量保持不變,生成物中共包含1個硫原子、4個碳原子、4個氫原子和12個氧原子,而反應物中共包含12個氧原子,因此可以判斷噻吩的化學式中必然包含1個硫原子、4個碳原子和4個氫原子,因此其化學式為C4H4S。
(二)不純物質質量計算
在部分化學方程式中,反應物或生成物中涵蓋一定量的雜質,因此在解答此類計算問題時還應當計算參加反應或生成的量,所需用到的關系式主要有以下三種:
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(三)圖表隱含信息的計算
現如今常見的題型中存在將解題條件隱含在圖像與表格中的情況,教師應當著重培養學生針對圖表進行正確解讀,確保能夠真正挖掘出圖像、表格中隱含的重要條件,提高解題能力。以下題為例,某組同學在化學實驗室中提取出部分小蘇打樣品,取9.3g稀鹽酸滴入到小蘇打樣品中,圖表中顯示了滴加稀鹽酸質量與生成二氧化碳質量之間的對應關系,發現當滴加25.1g稀鹽酸時恰好完全反應,所生成的二氧化碳質量為4.4g,求樣品中所涵蓋的碳酸氫鈉的質量分數,并求出當碳酸氫鈉恰好完全反應時所得溶質的質量分數。
通過觀察圖表可以發現,當滴加25.1g稀鹽酸時恰好完全反應,其化學方程式為:
NaHCO3+HCL=NaCL+CO2↑+H2O,設參加反應的碳酸氫鈉與反應生成的氯化鈉質量分別為x、y,求得x、y的質量分別為8.4g和5.85g,進而計算得出樣品中碳酸氫鈉的質量分數為
,則恰好完全反應時所得溶液中溶質的質量分數為
。
二、溶液計算問題解析
(一)溶液中溶質質量分數計算
在進行溶液中溶質質量分數計算時,教師應當指導學生首先針對溶質質量分數的概念進行明確掌握,明確其主要指的是溶質質量與溶液質量之間的比值,以百分數的形式表現,同時還應當明確溶質質量分數的計算并不包含溶液中未溶解溶質的質量,其計算公式為:
。
以下題為例:將5g40%的硝酸鉀溶液加入10g10%的硝酸鉀溶液中,求溶質的質量分數。在解答該題目時,需要分別明確溶質與溶液的質量,再將其代入到公式中,計算結果為:
。
(二)溶液稀釋或濃縮前后的溶質質量計算
在解答有關溶液稀釋、濃縮問題時,教師應當指導學生首先掌握其計算原理,即溶液在稀釋或濃縮后其中所包含的溶質的質量始終保持不變,其計算公式為:
其中當兩種不同濃度、相同溶質的溶液混合時,計算公式為兩種溶液質量分數相加=混合溶液質量×混合溶液中溶質質量分數。需要著重注意的是,倘若將兩種不同濃度、不同溶質的溶液進行混合,還應當分情況進行討論:其一是兩種不同溶質不會發生反應,在此只需分別求出兩種溶質的質量分數;其二是兩種溶質之間會發生反應,則需要在反應發生后求出生成物中某種物質的質量分數。此外還需強調的是,應當確保反應前后的計算單位保持一致,反應中釋放的氣體與生成沉淀物質的質量不被計入到溶液質量中,諸如氧化鈣、五水硫酸銅等物質會與溶劑發生化學反應,所以還需準確掌握反應后溶液與溶質的質量,提高計算的準確率。
三、結論
初中階段的化學計算問題涉及到化學方程式、化學反應、溶液的組成與特征等一系列問題,意在考察學生對于化學知識的掌握水平與應用能力,教師應當著重結合學生實際學習水平進行教學細節的捕捉與計算方法的指導,引導學生真正掌握解題技巧、提高化學計算水平,從而進一步為未來學習打下良好的基礎。
參考文獻:
[1]劉紅梅.常見中考化學方程式計算題的歸類解析[J].新高考(升學考試),2014(5).