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两道类似计算题的比较分析

1.在一烧杯中加入 50 g足量的稀盐酸,再放入一种不纯的锌粒 7 g,使其充分反应到不再产生气体为止。测得烧杯中剩余物的质量为 56.8 g试求锌粒中所含杂质的质量分数。(锌粒中的杂质不参加反应)。

2.在一烧杯中加入 50 g足量的稀盐酸,再放 12 g石灰石,使其充分反应到不再产生气体为止。过滤,得滤液为 55.6 g试求石灰石中所含杂质的质量分数。(石灰石中的杂质不参加反应,也不溶于水;不考虑溶液的损耗。)

【解析】

1.题目中的 50 g是混合物稀盐酸的质量, 7 g是不纯净锌粒的质量, 56.8 g是剩余物的质量,三者都是混合物的质量,都不能代入化学方程式中进行计算。题目中还有什么可以使用的条件呢?分析如下图所示:

从上图中的分析可知,反应前后物质总质量减少 0.2 g,是产生的氢气质量,根据这一条件可以解题。

【解答】设杂质的质量为 x

杂质的质量分数为 7.1%

答:锌粒中所含杂质的质量分数是 7.1%

2.题目中的 50 g是混合物稀盐酸的质量, 12 g是混合物石灰石的质量, 55.6 g是滤液的质量,三者都是混合物的质量,都不能代入化学方程式中进行计算。题目中还有什么可以使用的条件呢?分析如下图所示:

从上图中的分析可知,反应前后溶液的质量增加了 5.6 g5.6 g是反应了的 CaCO 3与生成的 CO 2的质量之差。根据这一条件可以解题。

【解答】设 CaCO 3的质量为 x,则 CO 2的质量为 x5.6 g

石灰石中所含杂质的质量分数为 16.7%

答:石灰石中所含杂质的质量分数是 16.7%

【辨析】两道题目的共同点:

1.都是固体与液体反应生成气体;

2.固体中均含有杂质;

3.都告知了反应物(包括杂质)的质量;

4.都告知了反应后某些物质的质量;

5.都不能将现有的数据直接代入化学方程式进行计算;

6.都必须根据某些物质的质量之差即常说的“差量”进行计算。

两道题目的不同点:

第一题告知的是反应后剩余物的质量,其中包括不参加反应的固体杂质的质量;第二题题告知的是反应后剩余溶液的质量,不包括固体杂质的质量(杂质被过滤了)。这一区别,直接带来了两道题的“差量”不同。第一题中的“差量”是生成 H 2的质量,第二题中的“差量”是反应的纯净 CaCO 3与生成 CO 2的质量之差。

【提示】理解两道题“差量”的实质,是解题的关键;如果不能正确区别两种“差量”的不同,往往会造成错解。