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浅谈化学反应中溶质质量分数计算的技巧

发表时间：2020/5/18 来源：《基础教育参考》2020年4月作者：袁鸿娴

[导读] 随着近年来素质教育理念在初中化学课程教学展开过程中的逐步渗透，对于初中学生化学学科素养和综合能力的考察已经不仅仅停留在理论记忆层面，更在综合计算过程中，对于学生的化学学科综合分析能力有所评估。尤其在中学化学教学过程中，化学反应中溶质质量分数计算部分内容占据着整体化学课程教学的重要比重，需要教师在开展课程教学的过程中，注重对于学生引导和启发，不断摸索方法技巧。因此本文将针对化学反应中溶质质量分数计算

袁鸿娴广西南宁市横县马山镇第三初级中学 530303
【摘要】随着近年来素质教育理念在初中化学课程教学展开过程中的逐步渗透，对于初中学生化学学科素养和综合能力的考察已经不仅仅停留在理论记忆层面，更在综合计算过程中，对于学生的化学学科综合分析能力有所评估。尤其在中学化学教学过程中，化学反应中溶质质量分数计算部分内容占据着整体化学课程教学的重要比重，需要教师在开展课程教学的过程中，注重对于学生引导和启发，不断摸索方法技巧。因此本文将针对化学反应中溶质质量分数计算的技巧展开相应论述和分析，助力初中化学课程教学有效开展。
【关键词】初中化学；溶质质量；化学计算
中图分类号：G652.2 文献标识码：A 文章编号：ISSN1672-1128（2020）04-055-01

        一、基本型溶质质量分数计算技巧
        在溶质质量分数计算过程中，较为常见的是基本型溶质质量分数的计算过程，一般要求学生在对于化学方程式进行分析的过程中，明确反应过程中的溶质质量、溶液质量等条件，综合运用相关解题要求进行代入计算，求得化学反应发生变化后溶液溶质质量分数的变化等。如在计算“若73g质量分数为20%的盐酸与127g氢氧化钠溶液恰好完全中和，试计算反应后所得溶液中溶质的质量分数”这一题目时，首先要写出其化学反应方程式“HCl+NaOH＝H20+NaCl”，并根据题给信息提炼数据，设反应后所得溶液中溶质的质量为X，根据题给信息汇总分析，“硫酸钠溶液质量Y=（9.8/0.1）+X14.2/(X+Y)=0.08求得X=79.5，带入求得硫酸钠溶液质量Y=98+79.5=177.5则氢氧化钠中溶质的质量分数=14.2/79.5=0.179=17.9%。”在这一过程中，应注意基本型溶质质量分数的计算主要考量反应前后溶液质量总和的变化，代入数据应为实际参加化学反应的物质质量，对于在化学反应过程中没有参加反应的数据和溶剂质量则不能代入计算。
        二、气体或沉淀生成型计算技巧
        在化学反应溶质质量分数的计算过程中，许多化学反应在进行的过程中，常常会伴随着气体或沉淀生成，这也使得在整体计算和综合分析的过程中，基本型运算方法无法满足这一类化学反应溶质质量分数的计算需求，因此在面向化学反应中有气体或沉淀生成的溶质质量分数计算时，我们可以采用溶液组成法的方式，将溶液的质量等同于溶质质量加溶剂质量，并在计算的过程中，将溶剂质量进行减除。其次，在计算的过程中，我们还可以运用质量守恒的方法，通过对于化学反应前后物质质量总和进行对比，减去生成气体或沉淀的质量，再进行基本的化学反应溶质质量分数计算。如在解题“73g质量分数为20％的盐酸与足量的大理石反应,试计算反应后所得的溶液的溶质质量分数”在计算的过程中首先要写出化学反应方程式“CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑”，并设消耗大理石中碳酸钙的质量是x，反应生成CaCl2的质量是y，生成CO2的质量是z。

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将其对应的相对分子量和质量进行关系找出，得到100/x=73/14.6=111/y=44/z，根据反应方程式解得“x=20g、y=22.2g、z=8.8g”在计算的过程中减去生成气体的质量得到反应后溶液的质量是20+73-8.8=84.2g，按照基本型溶质质量分数计算求得反应后所得的溶液的溶质质量分数是22.2/84.2*100% =26.4%，在这一计算过程中，质量守恒的计算方法相对简单且常用，需要学生在应用的过程中注重对于气体和沉淀质量的留意。
        三、化学反应中有杂质的计算技巧
        对于化学反应溶质质量分数计算的过程中，常会由于反应物含有杂质而造成质量分数计算上的偏差，对于化学反应中有杂质的溶质质量分数计算过程中我们主要考虑两种情况，第一种情况是反应物中的杂质不参加反应也不溶于水，第二种情况是反应物中的杂质虽不参加反应，但可溶于水。在面对这一反应过程时，我们可以根据溶液的组成进行计算，也可根据质量守恒对于溶质质量分数进行计算。例如，在计算“现有氯化钙(CaCl2)样品(只混有少量NaCl)，某同学取12克该样品溶解在24克水中，然后向其中滴加100克碳酸钠(Na2CO3)溶液，此时两者恰好完全反应，过滤后可得干燥沉淀物(CaCO3)10克。求：(1)样品中氯化钙的质量分数；(2)反应后所得氯化钠溶液中溶质的质量分数。”这一题目时，由于化学反应的反应物中含有杂质，他对于第二问进行计算的过程中，我们首先对于溶质的质量以及溶液的总质量进行把握，明确题目中所说的恰好完全反应，计算24.45g+5.85g=30.3g，根据质量守恒，对于化学反应中有杂质的溶质质量进行计算的过程中，减去水减少质量：252g+53g-5g=300g，求得反应后的溶质的质量分数为30.3g/300g×100％=10.1％，在这一过程中必须要注意杂质是否溶于水，根据其杂质的不同情况进行计算过程上的不同分析。
        四、溶质与水反应变化的计算技巧
        在化学反应溶质质量分数计算过程中，由于部分化学反应中含有酸性或碱性氧化物，其在遇水的过程中会与水发生化学反应，从而导致溶质质量以及种类上的变化，进而影响整体溶质质量分数计算的精确度，因此在面向这一化学反应情况下，在计算的过程中应计算溶质与水反应之后的化学物质的质量分数，不能盲目地按照原始反应方程式对其进行计算，而要考虑到溶质与水反应之后生成了何种化学物质，以此为思路，对于溶质与水反应变化的溶质质量分数进行计算。
        五、结束语
        综上所述，化学反应溶质质量分数在中学化学课程教学过程中占据着较大的比重，教师在教学展开的过程中，不仅要注重对于学生基础知识框架的梳理，还要指导学生掌握计算技巧和方法，实现学生在化学学科学习过程中的融会贯通，进一步培养学生综合发展的化学学科核心素养。
参考文献
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[2]溶液中溶质的质量分数的计算[J].胡亚绵.中学化学教学参考.2000 (11)
[3]例谈反应后溶液中溶质质量分数的计算方法[J].王俊.数理化学习(初中版).2019(09)
[4]溶液中溶质的质量分数计算类型的归纳[J].王君仁.数理化学习(初中版).2003(01)