有關溶質的質量分數(shù)的概念非常簡單,計算公式也簡潔明了.但實際計算卻是初中化學中的一個難點,特別是發(fā)生化學變化時,更是學生容易搞混淆的,因而也是錯的最多的,下面舉幾個例子介紹變化的幾種情況.
一. 常見化學變化的計算.
常見發(fā)生化學變化的溶液中溶質質量分數(shù)的計算方法一般有兩種(1)根據(jù)溶液的組成,求出溶質的質量和溶劑的質量,進而求出溶質的質量分數(shù).(2)根據(jù)質量守恒,反應前后溶液的質量應保持不變.如有變化,是因生成了沉淀或氣體,將原來溶液的質量減去沉淀或氣體的質量即為反應后溶液的質量.現(xiàn)舉例說明:
例題1:將16.9g碳酸鈉與氯化鈉的混合物加入到100g足量的7.3%的稀鹽酸中,求完全反應后所得溶液中溶質的質量分數(shù).
解法一,根據(jù)溶液的組成計算.
解:設反應中生成的NaCl的質量為x,CO2的質量為y.水的質量為z, Na2CO3的質量為m
Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2 +H2O
106 73 117 44 18
m 7.3 x y z
解得x=11.7 y=4.4 z=1.8 m=10.6
溶質的質量=11.7+16.9-10.6=18g
溶劑的質量=100-7.3+1.8=94.5g
溶質的質量分數(shù)=18g/(94.5g+18g)×100%=16%
解法二,根據(jù)質量守恒來計算.
解:設反應中生成的NaCl的質量為x,CO2的質量為y, Na2CO3的質量為z
解得x=11.7 y=4.4 z=10.6
溶質的質量=11.7+16.9-10.6=18g
溶劑的質量=100+16.9-4.4g=112.5g
溶質的質量分數(shù)=18g/112.5×100%=16%
根據(jù)上題的解法來看,運用質量守恒進行計算,有時還要簡單一些.同學們可應用書上習題多練習,就能熟練掌握.
二. 帶有結晶水的物質溶解時溶質質量會發(fā)生變化.
在初中階段,接觸的帶有結晶水的物質主要有Na2CO3·10H2O,CuSO4·5H2O KAl(SO4)2·12H2O,FeSO4·7H2O等.這些物質溶解到水中后,所帶的結晶水不再是溶質,而變成了溶劑,從而溶質的質量減少.
例題2:將25g CuSO4·5H2O溶解到75g水中配成溶液,則所得溶液中溶質的質量分數(shù)為多少?
很多學生看到這個題時,都感覺這還不好做,用25g/(25g+75g)×100%不就出來了,等于25%嘛.但做得快,錯得也快.沒有注意到結晶水溶解到水中后,不再是溶質.因此,此題的解法是:
解:溶質的質量=25g×160/250×100%=16g
溶液的質量=25g+75g=100g
溶質的質量分數(shù)=16g/100g×100%=16%
練習:將14.3gNa2CO3·10H2O溶于35.7g水中,所得溶液中溶質的質量分數(shù)為多少?
三. 溶質與水反應導致質量變化.
很多物質溶液到水中時會發(fā)生化學變化,從而導致溶質的種類和質量都發(fā)生變化.這類物質主要有酸性氧化物和堿性氧化物.最常見的是Na2O、K2O、SO3等.
例題3:將6.2gNa2O溶于30g水中,所得溶液中溶質的質量分數(shù)為多少?
此題最常見的錯誤也是直接用Na2O的質量去除以溶液的質量而得出溶質的質量分數(shù)為17.1%.實際上,氧化鈉溶于中會發(fā)生化學變化而使溶質變成了NaOH質量會增加.此題的解法應是:
解:設NaOH質量為x.
Na2O+H2O====2NaOH
62 80
6.2 X
X=8g
溶液質量=6.2g+30g=36.2g
溶質的質量分數(shù)為:
練習:將40g SO3溶于是120g水中,所得溶液中溶質的質量分數(shù)為多少?
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