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探究初中化学中溶质质量分数的计算方法

作 者:王明明 (巴庙初级中学,陕西 汉中 723604)

摘   要:初中化学计算题类型比较繁杂,贯穿九年级化学教材上下册内容,在学习化学知识的过程中起着穿针引线的作用,使学生对化学知识的认识由宏观到微观的转变、由定性的研究到定量研究的转变。在这所有的化学计算中溶质质量分数的计算是中考常考点,也是所有化学计算题中的重点和难点。
关键词: 化学计算;溶液;溶质;溶剂;溶质的质量分数

在初中化学中化学计算是比较重要的知识点。从认识元素的相对原子质量-化学式的计算(相对分子质量、各元素的质量比、某元素的质量分数)-质量守恒定律的相关计算-化学方程式的简单计算-含杂质问题的计算-溶液中溶质质量分数的计算,化学计算的知识点环环相扣紧密的分布在九年级化学知识的各个重要的衔接点上,利用化学计算的相关知识将九年级上下册的所有化学知识点串联在一起,同时也是通过这种知识点的分布和布局使学生对化学的认识由宏观方面的研究转化到微观方面的研究、由定性的研究转化到定量的研究,在这些化学计算的知识点中,溶液中溶质的质量分数的计算是中考常考题型、是初中学生要掌握的化学计算题中的重中之重。为了能帮助学生掌握这种重要的计算题型,使学生在中考能获得更高的分值,本文结合典型的考题对此类计算题进行归类分析。
1、已知溶液中溶质质量、溶剂质量,求溶质的质量分数
例1  20g食盐全部溶于80克水中,求此食盐溶液中溶质的质量分数。
解析:溶质质量为20克食盐,溶剂质量为80克水。则:
        溶质的质量分数=■X100%=20%
2、饱和溶液中溶质质量分数的计算。已知某温度下的溶解度,求溶质的质量分数
例2  20℃时,将20克食盐在50g水中充分搅拌,所得食盐溶液中溶质的质量分数(20℃时,食盐的溶解度为36克)。
 简析:温度一定,溶剂的量一定,20g食盐能否全部溶于50g水中,必须先由溶解度计算出。设50g水在20℃最多可溶解食盐Xg,100∶36=50∶X  X=18g,20g盐在50g水中不能全溶,所得溶液为饱和溶液。故:溶质的质量为20℃的溶解度,溶剂质量为100g水。则: 溶质的质量分数=■X100%=■X100%=26.5%        
3、在一定溶质的质量分数的溶液中,加入溶质或溶剂,求所得溶液中溶质的质量分数
例3  80g15%的硝酸钠溶液中,加入20g硝酸钠全部溶解,求此硝酸钠溶液中溶质的质量分数。
解析:溶质质量为(80×15%+20)g,溶液质量为(80+20)g。则:溶质的质量分数=■X100%=■X100%=32%
例4  80g15%的硝酸钠溶液中,加入20g水,求此硝酸钠溶液中溶质的质量分数。
简析:溶质质量为(80×15%)g,溶液质量为(80+20)g。
则:
溶质的质量分数=■X100%=■X100%=12%
4、根据化学方程式计算,求溶液中溶质的质量分数
例9  将6.5g锌投入100g稀硫酸中,恰好完全反应。求:
(1)原稀硫酸中溶质的质量分数。
(2)反应后生成的硫酸锌溶液中硫酸锌的质量分数。 
解析:(1)解:设原稀硫酸中含硫酸的质量为x。
Zn + H2SO4   = ZnSO4  +  H2↑
65       98         
6.5       x  
  ■=■  解得x=9.8g   
原稀硫酸中溶质的质量分数=■X100%
=■X100%=9.8%
(2)反应后溶质为ZnSO4质量为16.1g溶液质量为(6.5+100-0.21)g (质量守恒)。或[16.1+(100-9.8)]g。
解:设反应后生成硫酸锌的质量为y。
Zn + H2SO4   = ZnSO4  +  H2↑
65                  161       
6.5                   y         
■=■  解得y=16.1g   
硫酸锌溶液中溶质的质量分数=■100%
=■X100%=15.2%
总之,关于溶液中溶质质量分数的计算,首先应先理清溶质、溶剂、溶液三者之间的关系(溶质+溶剂=溶液),在此基础之上要能准确的分析出一种混合液体中溶质、溶剂、溶液分别是什么、质量是多少?再利用溶液中溶质的质量分数计算公式进行计算就可以了。溶质的质量分数计算公式如下:                               某溶液中溶质的质量分=■X100%