九年级化学计算中数据处理的探究与解析

九年级化学计算中数据处理的探究与解析

王艳

关键词：化学计算；质量分数；溶液

作者简介：王艳，任教于安徽省马鞍山市第八中学。

九年级化学学习中常出现数据的处理，以此来培养学生的思维品质。而相当一部分学生会放弃这类题目的解答，从而导致答题的不完整。究其原因，无外乎如下几种情况：

一、单位不一致的数据处理

单位不一致的数据处理，而多数是涉及到溶液的配制，先给学生肯定的一点是，溶液中的相关计算，体积不能和质量分数相乘，一定要换算成溶液的质量，才能和质量分数相乘，得出纯溶质的质量。理清这一关系，问题就可迎刃而解，同时也培养了学生良好的思维方法。

例：用质量分数为20%的过氧乙酸溶液(密度为1.1g/cm3)配制质量分数为0.4%的消毒液(密度为1g/cm3)15L需要20%过氧乙酸溶液的体积是多少毫升？(得数保留一位小数)。

解析：此为溶液稀释问题，本着稀释前后溶液中溶质质量不变原则可解；但此时给的是溶液体积和质量分数，则要将体积换算成溶液质量，（此处用到溶液密度，而相同溶质形成的不同浓度的溶液密度往往是有差异的）。再根据稀释原则进行计算：

解：设需要20%过氧乙酸溶液体积为，

×1.1g/cm3×20%=15L×1.0g/cm3×0.4%

=0.272L=272mL

答：需要20%过氧乙酸溶液体积为272mL。

二、涉及化学方程式的相关计算

在这里，既要学生很好的掌握元素化合物的基础知识，又要学生熟练化学方程式的书写，同时还要学生正确找出化学方程式中各物质之间的关系，而不能完整的完成化学方程式而导致错误的关系式，就会出现解题错误。

适应症：抗溃疡药，适应于胃溃疡

主要成分：氢氧化铝250mg每片

注意事项：嚼碎后服用

例：胃酸（主要成分是盐酸）会引起胃病，下图该药中氢氧化铝是否达标进行如下操作：取一片药片（质量为0.5克）研碎后加20毫升蒸馏水然后用质量分数为5%密度1.02g/cm3的盐酸进行反应（假设其它成分不与盐酸反应），测得实验中反应掉的盐酸体积为6.0mL，通过计算确定该药氢氧化铝的含量是否达标。

解析：此题关键就是要正确的书写出化学式及化学方程式，而书写时许多学生不配平就找关系或将氢氧化铝写错，所以解题会出现数值错误。

解：设此药片中氢氧化铝含量为

Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O

783×36.5

6×1.02×5%

=0.218g=218mg<250mg

答：不达标。

三、计算题中有多个数据出现

当计算题中有多个数据出现，尤其是一些无用又能迷糊学生的数据时，往往学生不知所措，也不认真仔细分析，从而胡乱带入数据，结果只能是错的。这时要求我们大家拨开迷雾，由表及里，真正理解计算的原理，正确答题。如此还可很好地训练我们思维的敏捷性。

例：长期使用的水壶内层会形成水垢，其主要成分是碳酸钙和氢氧化镁，用盐酸可将其除去。现取水垢2.5g与20g盐酸(过量)充分反应，水垢全部溶解，测得生成二氧化碳的质量为0.88g，试求水垢中碳酸钙的质量分数。

解析：据质量分数的表达式碳酸钙的质量分数=，现已知样品的质量为2.5g，那么CaCO3的质量是多少克呢？现在题目中给了盐酸的质量是20g,盐酸过量，即没消耗完，说明CaCO3已消耗完，而同时生成CO20.88g，则20g盐酸是解此题无用的数据（盐酸过量）。

解：设样品中纯CaCO3的质量为x

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

10044

0.88g

=2g

碳酸钙的质量分数==

答：水垢中碳酸钙的质量分数为80%。

四、在溶液中进行的化学反应

对于在溶液中进行的化学反应，若有气体生成(或沉淀生成)计算反应后溶液质量时，往往不知道除去生成并逃逸出的气体的质量(或除去沉淀的质量)，导致计算结果出现误差。这就需要大家解题时考虑全面，吃透题意，正确解题。这也能培养学生严谨细心的科学态度。

例：取硫酸溶液150g，加入镁粉3g，镁粉消耗完，求所得硫酸镁溶液中硫酸镁的质量分数。

解析：硫酸镁的质量分数=，已知硫酸镁的质量为15g(可根据化学方程式求出)，那么我们要找硫酸镁溶液的质量，回看题目，知反应前所有反应物的物质质量之和为153g，但在反应过程中有H2产生并逃逸，即生成的H2并不在反应后的溶液中，所以，反应后溶液的质量应为153g-m(H2),分析到此时才看出m(H2)是要求的一个量，设为x。

Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑

241202

3gyx

y=15g

x=0.25g

硫酸镁的质量分数=

=

=9.82%

答：所得硫酸镁溶液中硫酸镁的质量分数为9.82%。

此类题目解题时一定要考虑全面，也可首先将质量分数表达式写出，再逐一找出所需的量，即可正确解答。

五、给定的题目中无数据或数据少

当给定的题目中无数据或数据少时，不知从何着手。这类题有一定的难度和深度，就要求我们必须对计算原理理解透彻，也有利于以后的学习及创新能力的培养。

例1：当C2H5OH和H2O的H原子个数比为3：1时，求C2H5OH的质量分数。

解析：对于溶液中乙醇中H原子与H2O中H原子个数比为3：1，则我们先看一个乙醇分子中H原子个数与一个H2O中的H原子个数之比，恰好为3：1，也就说明溶液中有一个乙醇分子就有一个水分子，而要我们求乙醇的质量分数，则利用两物质的相对分子质量即可求出质量分数（相对分子质量大小体现分子真是质量大小）。

就本题而言，乙醇的质量分数=

=

例2：有FeO、Fe2O3与Fe3O4的混合物，其中铁元素和氧元素的质量比为21：8，求FeO、Fe2O3与Fe3O4三者的质量比。

解析：此题乍一看，也是没有足够的数据，若要采用原始的计算方式，则产生很大的计算量，计算繁琐，易出错，那么在这里我们要考虑混合物的组成特点：在三种铁的氧化物中，铁氧元素的质量比分别是：FeO为7：2；Fe2O3为7：3，而Fe3O4中恰好为21：8，也就是说按Fe3O4的组成，恰好符合题意(可以是任意值)，巧在FeO与Fe2O3若按1：1的个数比，构成的混合物恰好类似Fe3O4的组成，所以在符合题意的条件下，FeO和Fe2O3按其相对分子质量比组成即符合题意。

FeO的相对分子质量：Fe2O3的相对分子质量=72：160=9：20，而三混合物质量之比为9：20：任意值。

例3：现有碳和铜的黑色混合物，在空气中充分灼烧后，剩余固体的质量和原混合物质量相等，求原混合物中碳和铜的质量比。

解析：此题是没有数据的题型，但要根据化学原理，规律及题目给定的条件，巧用推理方法来获取可用之量、数，这对于培养学生的思维能力是一种良好的思维方式。此题中，二种物质在空气中灼烧，均可发生化学变化，即：C+O2灼烧CO2；2Cu+O2灼烧2CuO。

从两反应可以看出，碳在空气中灼烧后，转化为二氧化碳气体逃逸了，而铜在空气灼烧，转化成氧化铜固体，而最终生成的氧化铜固体的质量和原混合物质量相等，也就相当于在灼烧的过程中，铜所固定下来的氧元素质量和原混合物中碳的质量相等(形成气体逃逸的碳的质量)，那此题只要考虑氧化铜中氧元素质量和铜元素质量之比即可。即：氧化铜中m氧：m铜=16：64=1：4。

为了培养思维的敏捷性，提高学生的解题速度，也为高中学习打下厚实的基础，日常教学中必须定时定量训练，使学生在多变、多解、多思中把握问题的本质，从而达到熟能生巧的目的。

以上是我多年来在教学中收集的学生在数据处理过程中常出现的问题，希望对这些问题的罗列和分析给同学们的学习提供一点帮助，在相关数据处理时少走弯路。

作者单位：安徽省马鞍山市第八中学

邮政编码：243000

AProbeandAnalysisofDataProcessingin

ChemistryCalculationinGradeNine

WANGYan

Abstract:Thispapermakesacomprehensiveanalysisofsomeerrorsinchemistrycalculationofjuniorhighshcoolstudentsandmakesaprofounddiscussiononsolutionstovariousitems.

Keywords:chemistrycalculation;massfraction;liquor