2、足量金属与等量的不同种酸反应

例2：等质量、等溶质质量分数的稀盐酸和稀硫酸，分别与足量的铁、铝反应，按上述顺序得到氢气的质量比是( )

A 1:1　 B 1:3 C 98:73 D 73:49

解析：足量的铁、铝说明酸完全反应，学生很容易参照例1而选A，忽略了酸中溶质的不同。等质量、等溶质质量分数的稀盐酸和稀硫酸，说明其中含有的溶质HCl和H₂SO₄ 质量是相等的，HCl和H₂SO₄又完全反应，所以生成氢气的质量比应等于HCl和H₂SO₄中所含氢元素的质量比。可设溶质HCl和H₂SO₄ 质量均为m，质量分数n，则得到氢气的质量比为：

2×m×n÷36.5 ：2×m×n÷98 =　 98 : 73 ，即正确选项为 C。

第二种题型：等量金属与足量酸反应

解答此类题型要注意：因为酸是足量的，所以金属完全反应，计算氢气质量时，可直接找金属与氢气的质量关系，与酸的种类和质量无关。

1、足量金属与等量的同种酸反应

例1：等质量、等溶质质量分数的稀盐酸分别与足量的锌、铁、铝反应，按上述顺序得到氢气的质量比是( )

A 1:1:3　 B 2:2:3 C 1:1:1 D 1:1:2

解析：等质量、等溶质质量分数的稀盐酸说明其中所含HCl的质量相同，足量的锌、铁、铝说明HCl完全反应，而生成氢气的质量等于HCl中所含氢元素的质量，所以此题选项为C。

2.33+2.9＝5.23克

练习：己知70℃时氯化钾的溶解度为34.7克，在该温度下将氯化钙和氯化钾的混合物16.2克，放入26.2克水中完全溶解，然后加入27.6克溶质质量分数为50%的碳酸钾溶液恰好完全反应。求(1)、生成碳酸钙沉淀的质量。(2)、反应后所得溶液溶质质量分数。(北京市99年中考题)

(提示：本题给出了溶解度因此解题时不能用计算出的氯化钾的质量来计算溶质质量分数而先算溶液中水的质量，再反算出氯化钾的质量通过判断确定用溶解度来计算还是用计算出的氯化钾的总质来计算。答案：10克、25.8%)

计算金属与酸反应所得氢气质量题型分析

第一种题型：足量金属与等量酸反应

34.8÷(34.8+100)≈25.82%；

滤渣质量应该是BaSO₄的质量与未溶解的KCl的质量的和，即：

例2：某氯化钾含有少量的氯化钡，现称取此固体混合物12.93克，置于烧杯中，再逐渐加入溶质质量分数为5%的K₂SO₄溶液34.8克搅拌，恰好完全反应，室温(20℃)下过滤，得滤液和滤渣，已知20℃时KCl的溶解度为34克，求：(1)、滤液的溶液质质量分数(2)、滤渣的质量(计算结果保留两位有小数)

解析：本题拿到题后首先审题时发现题中给出了溶解度，就提醒考生注意，本题计算出的溶液中溶质的质量和溶液的质量不能直接使用，很有可能是溶质过剩，所以计算时不能以溶质为己知量来计算，而溶液中只能用溶剂(水)的质量己知量来反算出溶质的质量。如果反算出的溶质的质量比计算出的溶质的质量大，则该溶液是不饱和溶液。计算溶质质量分数应直接用计算出的结果来计算。如果反算出的溶质的质量与计算出的溶质的质量相等，则该溶液刚好饱和计算溶质质量分数时可直接用计算出的结果或用溶解度来计算。如果反算出的溶质的质量比计算出的溶质的质量小，则该溶液的溶质有剩余。计算溶质质量分数时不能直接用计算出的结果来计算，只能用溶解度来计算(或用反算出的溶质质来计算)。

解：设固体混合物中含BaCl₂质量为X克，则KCl为(12.93－x)克；BaCl₂与K₂SO₄反应生成BaSO₄为y克，生成KCl为Z克，则：

K₂SO₄ 　+ BaCl₂　＝ BaSO₄↓+ 2KCl

174　　　 20.8　　 233　 149

34.8×5%=1.74　x　　 y　　 z

解之得：x＝0.28克，y＝2.33克，z＝1.49克

则KCl的总量＝12.93－0.28+1.49＝14.14克

根据题意可知该溶液中含水的质量为34.8×95%＝33.06克；

又设在20℃时33.06克水中最多能溶解KCl的质量为w克，则

100：34＝33.06：w

　解之得w=11.24克

所以有14.14－11.24＝2.9克KCl未溶解完，

故所得滤液为20℃时的饱和溶液，则滤液中溶质质量分数为：

此类题解题关键是如何来求溶质质量和溶液质量。

例1：将硫酸铜和硫酸钠的混合物19.8克加入到90克水中，完全溶解后，再加入100克溶质质量分数为8%的氢氧化钠溶液恰好完全反应，计算(1)、生成沉淀的质量(2)、反应所得溶液中溶液质质量分数是多少？

解析：本题(1)问直接用化学方程式来求解出氢氧化铜的质量。在解第2问时，首先观察题中有没有出现溶解度这个条件。如果没有则解此类题不需考溶液是否饱和与不饱和。只需直接计算出溶质的质量和溶液的质量，再根据溶质质量分数的定义式来计算即可。但在计算溶液质量时有很多同学不是计算得相当复杂就是根本不知从何处下手。　　　　

在解题过程中可知总结为：溶液质量等于题中溶液质量之和加上加入到溶液中物质的质量再减去生成物中沉淀的质量或生成气体的质量。

解：设生成氢氧化铜沉淀为x克，生成硫酸钠为y克，反应中用去硫酸铜为z克。

CuSO₄+2NaOH ＝ Cu(OH)₂ ↓+Na₂SO₄

160　 80　　 98　 　　 142

z　 100×8%　 x　　　 y

解之得：x=9. 8克　 y=14.2 克　 z=16克

由题意可知：此溶液中溶质的质量=(19.8－16 )+14.2=18克

溶液的质量=(19.8+90+100－9. 8=200克

根据溶质量分数的定义式可得：该溶液中溶质质量分数=18÷200＝9%

答：(1)、生成沉淀的质量为9. 8克(2)、反应所得溶液中溶液质质量分数为9%。

练习：将含锌81.25%的粗锌8克放入烧杯中,向烧杯中加入适量稀硫酸恰好完全反应(杂质不参加反应且不溶于水)反应后称得烧杯中的混合物质量为82克。求：

(1)、生成硫酸锌的质量。

(2)、反应所得溶液中溶液的质量分数。

(提示：反应后烧杯中的溶液应为82克减去杂质的质量。答案16.1克，20% )

有些题目从表面看来似缺条件而无法求解，实际上解题条件就隐含在语言叙述、化学现象、化学原理之中。解答此类题目的关键，是充分挖掘题中的隐含条件，化隐为显，架设由未知到已知的“桥梁”。

例9.将镁粉和碳酸镁的混合物置于氧气中灼烧，直至质量不再改变为止。经测定，灼烧后所得固体质量与原混合物质量相同，求原混合物中镁粉和碳酸镁的质量比。

分析：整个题目全用文字叙述，没有一个可供直接利用的具体数据。仔细审视题意，抓住关键词语，将“灼烧后所得固体质量与原混合物质量相同”转化为(化隐含为显露)“Mg吸收的O₂质量等于MgCO₃分解放出的CO₂质量”，即可由2Mg→O₂和MgCO₃→CO₂，导出44Mg→16MgCO₃。这一关系式表明，在原混合物中镁粉与碳酸镁的质量比是44×24∶16×84＝11∶14。

例10.已知某混合物由Na₂S、Na₂SO₃、Na₂SO₄三种物质组成。经测定，其中钠元素的质量分数为m，求混合物中氧元素的质量分数。

分析：混合物中共含有三种元素，仅已知其中一种元素的质量分数，求另一元素的质量分数，通常情况是无法求解的。观察三种物质的化学式、发现隐含着一个十分重要的解题条件，即Na元素和S元素之间的质量比恒为(23×2)：32＝23：16，故S的16/23m，显而易见，氧元素的质量分数则为100%－m－16/23m

两类关于溶质质量分数计算的审题和解题技巧

溶液中溶质质量分数的计算是初中化学中化学基本计算的重点也是难点，正确理解溶液中溶质质量分数的概念，同时正确辨别溶质质量与溶解度之间的关系是解题的关键。

有些化学计算题若从一般情况考虑，思路不畅，计算繁杂。此时不妨从特例入手，使抽象问题具体化，从而达到简化计算、迅速求解的目的。

例7.在化合物X₂Y和YZ₂中，Y的质量分数分别为40%和50%，则在化合物X₂YZ₃中，Y的质量分数是多少？

分析：根据Y在化合物X₂Y和YZ₂中的质量分数，虽能求得Y在X₂YZ₃中的质量分数，但难度大，技巧性高，稍不留神，往往半途而废。若根据Y在X₂Y中的质量分数，假设Y的原子量为40(化一般为特殊)，由题意得：

X的原子量则为(100－40)÷2＝30

Z的原子量则为[(40÷50%)－40]÷2＝80

所以Y在X₂YZ₃中的质量分数为：40÷(30×2+40+40×3)≈16.7%

著名数学家华罗庚曾经说过：“把一个较复杂的问题‘退’成最简单、最原始的问题，把这最简单、最原始的问题想通了，想透了……然后各个击破，复杂问题也就迎刃而解，不攻自破了。”华罗庚所说的“退”，就是“转化”，这种“退”中求进的思维策略完全可以用于解决复杂的化学问题。

例5.在温度不变的情况下，向一定量的硫酸铜溶液中加入25克胆矾(CuSO₄·5H₂O)或蒸发掉55克水均可得到饱和溶液，求该温度时硫酸铜的溶解度。

分析：设想将原来的不饱和硫酸铜溶液分解成两部分(化复杂为简单)：一部分是饱和溶液，另一部分是55克水，而在这55克水中若溶解25克胆矾(内含16克CuSO₄和9克H₂O)，则也恰好成为该温度时的硫酸铜饱和溶液。

解：设该温度时硫酸铜的溶解度为x，则：

(55+9)：16＝100：x

解之得x＝25

例6.向1000克未知溶质质量分数的硫酸铜溶液中加入一定量的氢氧化钠溶液，过滤、干燥后得到蓝色固体19.6克。在所得滤液中加入过量铁粉，充分反应后，再加入足量盐酸，最后得到6.4克固体，求原溶液中硫酸铜的质量分数。

分析：这是一道综合性题目，根据题意，可将该题分解成容易作答的四个小题(化复杂为简单)：

(1)得到19.6克氢氧化铜，有多少克硫酸铜参加了反应？(32克)

(2)与铁粉反应生成6.4克铜，有多少克硫酸铜参加了反应？(16克)

(3)(1)、(2)中硫酸铜的总质量是多少克？(48克)

(4)根据(3)的结果，原溶液中硫酸铜的质量分数是多少？(4.8%)

将一定难度的综合题分解为数个简单题，实现由繁到简，由难到易的转化，使本来感觉很难的题目转化成了简单易做的题目。这样做，易学易懂，不仅学会了思考问题的方法，更重要的是增强了克服困难的勇气和信心，对后继化学课程的学习将产生深远的影响。

35.5：9.54＝74.5：x

解之得x＝20克