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名師指導(dǎo)：解化學(xué)計(jì)算題的五大誤區(qū)
塘沽區(qū)教育中心 康永軍
計(jì)算題，特別是綜合計(jì)算題，能較好地考查學(xué)生思維能力和綜合分析能力。但學(xué)生在解答時(shí)，不能很好地挖掘題中給出的條件，從而落入圈套，進(jìn)入誤區(qū)。現(xiàn)舉例分析：
例1.把質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18.25%的鹽酸50克加入到100克氫氧化鈉溶液中，充分反應(yīng)后生成的溶液為中性。⑴氫氧化鈉溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？⑵要配制500毫升上述氫氧化鈉溶液(密度1.1克/毫升)需要質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的氫氧化鈉溶液和水各多少毫升？(40%氫氧化鈉溶液密度為1.4克/毫升)
[誤區(qū)之一]學(xué)生在解答此題時(shí)，易在計(jì)算水的體積時(shí)出現(xiàn)：500毫升-98.2毫升=401.8毫升的錯(cuò)誤。因?yàn)槿芤夯旌蠒r(shí)，體積沒有加和性，故解此題時(shí)需根據(jù)稀釋前后溶質(zhì)的質(zhì)量不變進(jìn)行計(jì)算。
[思路分析]⑴NaOH溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)利用鹽酸的質(zhì)量求出NaOH溶質(zhì)質(zhì)量即可計(jì)算。⑵在配制NaOH溶液過程中，溶質(zhì)質(zhì)量不變，據(jù)此可求出NaOH和水的質(zhì)量，再由NaOH溶液和水的密度可求出它們各自的體積。
解：⑴50克×18.25%＝9.125克
設(shè)與鹽酸反應(yīng)的NaOH質(zhì)量為x
HCl+NaOH＝NaCl+H2O
-=- x=10克
NaOH溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：10克/100克×100%=10%
�、�500毫升×1.1克/毫升=550克
設(shè)需40%NaOH溶液的質(zhì)量為y
y×40%=550克×10%
y=137.5克
則需水的質(zhì)量為：550克-137.5克=412.5克
所以需40%NaOH溶液體積：137.5克÷1.4克/毫升=98.2毫升
水的體積：412.5克÷1克/毫升=412.5毫升
答：氫氧化鈉溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是10%，要配制500毫升上述氫氧化鈉溶液需要質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的氫氧化鈉溶液98.2毫升和水412.5毫升。
例2.取一定含有雜質(zhì)的某金屬樣品R，投入到73克溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的鹽酸中，金屬與鹽酸恰好完全反應(yīng)(雜質(zhì)不參與反應(yīng))，測(cè)得所得氯化物中氯元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為74.7%。計(jì)算:⑴樣品中含金屬R的質(zhì)量。(精確到0.1%)⑵所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(精確到0.1%)
[誤區(qū)之二]學(xué)生在解答此題時(shí)，如果認(rèn)為是根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算，又苦于R不知為何物，就會(huì)走進(jìn)死胡同。解題時(shí)，若能抓住元素的質(zhì)量守恒，問題就可迎刃而解。
[思路分析]解答本題如果按常規(guī)方法：設(shè)氯化物為RClx(x為R的化合價(jià))，由xCl/RClx×100%=74.7%，按x=+1、+2、+3分別討論R的取值，當(dāng)X=+2時(shí)，R為24合理，得出R為Mg，然后利用化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算，無疑較復(fù)雜。如利用質(zhì)量守恒定律，抓住“金屬與鹽酸恰好完全反應(yīng)”便可分析出“金屬氯化物中氯元素的質(zhì)量等于鹽酸中氯元素的質(zhì)量”便可快捷求解。
解：⑴ 鹽酸中氯化氫的質(zhì)量=73克×20%=14.6克
14.6克氯化氫中氯元素質(zhì)量=14.6克×Cl/HCl×100%=14.2克
金屬氯化物質(zhì)量=14.2克/74.7%=19克
金屬質(zhì)量=19克-14.2克=4.8克
�、�14.6克氯化氫中氫元素質(zhì)量(即反應(yīng)后生成氫氣的質(zhì)量)為：14.6克-14.2克=0.4克。
所得溶液質(zhì)量=73克+4.8克-0.4克=77.4克
溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)=19克/77.4克×100%=24.5%
答：樣品中R的質(zhì)量為4.8克，反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為24.5%。
例3.往質(zhì)量為50克的試管中裝入KClO3和MnO2混合物后，稱得總質(zhì)量為60克，加熱KClO3使完全反應(yīng)。t°C時(shí)，向試管中加入4克水，振蕩，仍有4.24克固體未溶解；再加入2克水，振蕩后仍有3.28克固體未溶解。計(jì)算混合物中KClO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
[誤區(qū)之三]學(xué)生在解答此題時(shí)，一般有兩點(diǎn)失誤：一是將3.28克全部作二氧化錳來處理；二是3.28克固體如果是MnO2與KCl的混合物，如何通過水的質(zhì)量確定溶解的KCl質(zhì)量。
[思路分析]解答本題的關(guān)鍵是要確定3.28克未溶固體的成分。因?yàn)轭}目中未指明加入2克水溶解后，在t°C所得溶液是否達(dá)到飽和狀態(tài)。若未達(dá)飽和狀態(tài)或剛達(dá)飽和狀態(tài)，則說明3.28克未溶固體為MnO2，由此可據(jù)催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量不變，求出原混合物中的KClO3質(zhì)量；若已達(dá)飽和狀態(tài)，且有剩余，則3.28克固體為MnO2與KCl的混合物，此時(shí)可據(jù)溶解度有關(guān)知識(shí)求出反應(yīng)后剩余固體的總質(zhì)量，再運(yùn)用質(zhì)量守恒定律求出該反應(yīng)生成氧氣的質(zhì)量，進(jìn)而求出KClO3的質(zhì)量。
解：⑴若3.28克固體未溶物全為MnO2，則原混合物中氯酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(60克-50克-3.28克)÷（60克-50克)=67.2%
�、迫粑慈艿�3.28克固體為MnO2與KCl的混合物，則2克水溶解的質(zhì)量為：4.24克-3.28克=0.96克，t°C時(shí)4克水溶解的KCl質(zhì)量為：0.96克×4÷2=1.92克，反應(yīng)后剩余固體的總質(zhì)量為：4.24克+1.92克=6.16克。
設(shè)原混合物中含KClO3質(zhì)量為x，則有：
2KClO3＝2KCl+3O2↑
245 96
x 60克-50克-6.16克
245：96=x：3.84克
x=9.8克
原混合物中氯酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=9.8克÷10克×100%=98%
答：原混合物中氯酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為67.2%或98%。
例4.將7.5克含不溶于水雜質(zhì)的硫酸鈉固體溶于42.9克水中配成溶液，過濾后取濾液10克，向其中加入20.8克10%的氯化鋇溶液，恰好完全反應(yīng)。求原固體中硫酸鈉的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)？
[誤區(qū)之四]學(xué)生在解答此題時(shí)，通常只考慮到參與反應(yīng)的10克濾液中的硫酸鈉，就把它當(dāng)成7.5克固體中硫酸鈉的質(zhì)量，造成錯(cuò)解。
[思路分析]因?yàn)闉V液是一種溶液，它應(yīng)具有溶液的均一、穩(wěn)定的性質(zhì)，從而把求原物質(zhì)中硫酸鈉的質(zhì)量這個(gè)難點(diǎn)突破。
(周六繼續(xù)刊登)
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