遇到溶液参加的反应,不能直接将溶液的质量代入化学方程式中进行计算,因为溶液是混合物,参加反应的是溶质,溶剂一般不参加反应,所以应该代溶质的质量进行计算。如果题目中已知溶液的质量和溶质质量分数,我们可以借助溶质的质量=溶液的质量×溶质质量分数,先求出溶质的质量,然后再代入进行计算。
01气体问题
例题1:用5.6克铁与50克稀硫酸恰好完全反应.求:(结果保留一位小数)(1)生成氢气多少克?(2)反应后所得溶液的溶质质量分数是多少?
(1)根据铁与硫酸反应的化学方程式利用含铁的质量计算氢气的质量;(2)根据铁与硫酸反应的化学方程式利用含铁的质量计算生成的硫酸亚铁的质量,进而求质量分数.
根据溶液的组成:m反应后溶液=m硫酸亚铁+m水,根据质量守恒定律:m反应后溶液=m铁+m稀硫酸-m氢气,反应后后所得溶液质量=参加反应铁的质量+所加入的稀硫酸的质量-反应放出氢气的质量。
可得公式:m反应后溶液=m反应前总物质—m↑—m↓
在溶液中进行的化学反应,进行有关计算时应注意以下几点:
(1)不能将溶液的质量代入化学方程式进行计算,应先将溶质的质量利用质量分数的表达式求出来;
(2)求反应后所得溶液中溶质的质量分数时,溶质质量可由化学方程式的计算直接求得;
(3)生成的溶液的质量=反应前物质的总质量减去生成的气体和最后沉淀的质量。
02表格问题
例题2:某同学为了测定NaCl和MgCl2固体混合物中MgCl2的质量分数,进行如下实验:将80g固体混合物溶于水配成溶液,平均分成四份,分别加入相同质量分数的NaOH溶液,获得如下实验数据:
问:(1)表中m的值;(2)原固体混合物中MgCl2的质量分数是多少?(3)加入氢氧化钠溶液的溶质质量分数是多少?
由第一次和第三次可知,20g固体中的氯化镁恰好和20g氢氧化钠溶液中的氢氧化钠反应,氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,根据反应的化学方程式和提供的数据可以进行相关方面的计算.
如果本题要求氯化钠的溶质质量分数,要注意,固体混合物中也有氯化钠,需要将这一部分的质量加上去。
03图像问题
例题3:化学探究小组为测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数,取25g石灰石样品放在烧杯中。然后向其中逐滴加入一定质量分数的稀盐酸,使之与样品充分反应(杂质不参加反应).随着反应的进行,加入稀盐酸的质量与反应得到气体的质量变化关系如图所示。请完成下列计算内容:(1)反应生成二氧化碳的质量是多少。(2)该样品中碳酸钙的质量分数是多少?(3)所用稀盐酸中溶质的质量分数是多少?
根据反应曲线图,充分反应放出二氧化碳的质量为8.8g,用反应的化学方程式,由生成二氧化碳的质量计算样品中碳酸钙的质量,稀盐酸中溶质的质量,即可进行有关的计算。
在对数形结合类问题中的表示变化的曲线进行分析时,曲线的折点的特殊意义是分析的重点。