化學計算題分類解析

沙林祥

一、坐標圖象式計算題

解題時先分析坐標曲線圖中橫、縱坐標表示的意義，再結合題中所涉及的化學反應分析圖象的起點、拐點和終點的含義。從坐標圖象中找已知量的方法一般有三種：（1）拐點對應的橫坐標（某些情況下需要進行換算才能代入，如乘以溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)等）;（2）拐點對應的縱坐標（多為生成的氣體或沉淀的質(zhì)量，可直接代入）;（3）起點和拐點對應的坐標差。

例1（2019·山東·濱州）將1.17 g氯化鈉固體放入燒杯中，加入51.7 g水充分溶解后得到常溫下氯化鈉的不飽和溶液，再向所得溶液中逐滴滴入100 g一定溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的硝酸銀溶液，實驗過程中生成沉淀的質(zhì)量與滴入硝酸銀溶液的質(zhì)量關系如圖1所示，請回答下列問題。

（1）B點時，溶液中所含硝酸銀的質(zhì)量為 ;

（2）A點時，所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為多少？（計算結果精確至0.1%）

解析：（1）由圖象可知，B點時溶液中所含硝酸銀的質(zhì)量等于A點時所消耗的硝酸銀的質(zhì)量。設A點時所消耗的硝酸銀的質(zhì)量為x。

AgNO3 + NaCl [? ? ? ? ? ? ? ] AgCl↓ + NaNO3

170 ? 58.5

x? ? ? ?1.17 g

[170x=58.51.17 g] 解得x = 3.4 g

（2）根據(jù)氯化鈉的質(zhì)量和對應的化學方程式求算加入50 g硝酸銀溶液生成的氯化銀的質(zhì)量以及生成的硝酸鈉的質(zhì)量，進而求算A點時，所得溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)。設A點時生成的氯化銀質(zhì)量為y，生成的硝酸鈉質(zhì)量為z。

AgNO3 + NaCl [? ? ? ? ? ? ? ] AgCl↓ + NaNO3

58.5? ? ? ? ? ?143.5? ? ? ? ? 85

1.17 g? ? ? ? ? ? ?y? ? ? ? ? ? ? ?z

[58.51.17 g=143.5y=85z] 解得y = 2.87 g，z = 1.7 g

A點時所得溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為：[1.7 g1.17 g + 50 g + 51.7 g - 2.87 g] × 100%=1.7%

二、表格數(shù)據(jù)式計算題

首先明確表格中各欄表示的含義，然后分析數(shù)據(jù)的變化，在變化規(guī)律中找出物質(zhì)實際參加反應的質(zhì)量，通常用差量法計算相關的量。（一般能計算出生成的氣體或沉淀的質(zhì)量）

例2（2019·云南·昆明）碳酸鍶（SrCO3）可用于制造紅色火焰、熒光玻璃等。小趙同學為測定某SrCO3和NaCl固體混合物中SrCO3的質(zhì)量分數(shù)，在三個燒杯中進行相關實驗，實驗所用稀鹽酸的溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)相同。所得數(shù)據(jù)如下表所示，試求下列問題：

[燒杯編號 ① ② ③ 稀鹽酸質(zhì)量/g 100 200 300 固體混合物質(zhì)量/g 100 100 100 反應后燒杯中物質(zhì)的質(zhì)量/g 195.6 291.2 391.2 ]

（1）燒杯②中產(chǎn)生CO2的質(zhì)量為 g。

（2）求原固體混合物中SrCO3的質(zhì)量分數(shù)（計算結果精確到0.1%）。（提示：SrCO3 + 2HCl [? ? ? ? ? ? ? ] SrCl2 + CO2↑+ H2O，Sr的相對原子質(zhì)量為88）

解析：（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，燒杯②中產(chǎn)生CO2的質(zhì)量為200 g + 100 g - 291.2 g=8.8 g;（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，燒杯①、②、③中產(chǎn)生CO2的質(zhì)量分別為4.4 g、8.8 g、8.8 g，說明第二組固體已經(jīng)完全反應，結合生成氣體的質(zhì)量和對應的化學方程式可求算原固體混合物中SrCO3的質(zhì)量分數(shù)。設固體混合物中SrCO3的質(zhì)量為x。

SrCO3 + 2HCl [? ? ? ? ? ? ? ] SrCl2 + CO2↑+ H2O

148? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?44

x? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 8.8 g

[14844=x8.8 g] 解得x = 29.6 g

原固體混合物中SrCO3的質(zhì)量分數(shù)為：[29.6 g100 g] × 100% = 29.6%

三、圖解實驗式計算題

分析圖中反應前后的有關數(shù)據(jù)，有時可直接利用某一物質(zhì)的質(zhì)量進行計算，有時可利用差量法計算出生成的某種氣體或沉淀的質(zhì)量，或混合物中參加反應的某物質(zhì)的質(zhì)量。

例3（2018·山東·臨沂）請你仔細分析如圖2所示的實驗過程和提供的數(shù)據(jù)，并進行計算。

（1）生成氫氣 g。

（2）反應后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是多少？（寫出計算過程，精確到0.1%）。

解析：（1）0.4 （2）解：設生成氯化亞鐵的質(zhì)量為x。

Fe + 2HCl [? ? ? ? ? ? ? ] FeCl2 + H2↑

56? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 127

11.2 g? ? ? ? ? ? ? ? ? ? x

[5611.2 g=127x] 解得x = 25.4 g

反應后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為：[25.4 g11.2 g + 189.2 g - 0.4 g] × 100% = 12.7%

答：反應后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是12.7%。