巧合并 妙解题

王冬梅 彭步荣

摘要：对多反应的综合计算题，若不同反应中的反应物、生成物各物质间有着固定的粒子个数关系，根据这一关系就可将不同反应合并到一起写出一个特殊的化学方程式，利用该化学方程式可使复杂的计算得以简化，过程变得简单，从而达到快速、准确解题的目的.

关键词：巧;合并;妙;解题

纵观近几年中考化学，有这样一类压轴计算题，题中发生多个反应，而不同反应中有同一反应物或同一生成物，且反应物、生成物各物质间隐含着固定的粒子个数关系.解答这类试题时，若按常规解法较为繁琐，容易出错;若能根据题中所给条件找出这一隐含的固定粒子个数关系就可将不同反应合并到一起，得到一个特殊的化学方程式.利用该化学方程式计算，可以使复杂的计算得以简化，过程变得简单，从而达到事半功倍之效.

例1 （2018.贵港）某盐酸中混有少量的MgCl2，小明为了测定该盐酸混合液中HCI的质量分数，进行如图1实验：

请结合如图实验数据，完成以下计算：

（1）坐标中a的数值为____;

（2）所加NaOH溶液的溶质质量分数为____;

（3）该盐酸混合液中HCI的质量分数（写出计算过程）.

解析分析题给条件知，题中先后发生HCl +NaOH=NaCI+H20和2NaOH+MCl2=Mg （OH）2↓+2NaCl两个反应，两反应共消耗NaOH溶液200g，其中第一个反应消耗了160g的NaOH溶液，第二个反应消耗了200g -160g=40g的NaOH溶液，可见两反应消耗NaOH溶液的质量比为160g： 40g=4：1，进而知两反应中NaOH粒子个数比也为4：1，据此题中的反应可用合并的化学方程式表示为8HCl+10NaOH+MgCl2=lONaCl+Mg（OH）2↓+8H20.又由质量守恒定律知，ag+297.lg=lOOg+200g，由此可得a=2.9.

设200gNaOH溶液中含有溶质的质量为x，盐酸混合液中HC1的质量为y，则有：

例2（2018.荆州）取氯化钙和盐酸的混合溶液51.88g，逐滴滴加10.6%的碳酸钠溶液.所加入碳酸钠溶液的质量和混合溶液pH变化关系如图2所示，回答下列问题：

（1）BC段反应的化学方程式为____.

（2） CD段溶液pH >7的原因是____.

（3）计算充分反应至C点时所得溶液中溶质的质量分数（写出计算过程，计算结果精确至0.1%）.

解析分析图像可知，题中先后发生了两个反应：AB段发生的反应为Nd2C03+2HCI=2NaCl+H20+C02↑;BC段发生的反应为CaCl2+Na2C03一CaC03↓+2NaCl.C点为CaCI2和Na2C03恰好完全反应;CD段为所加Na2C03溶液过量，因Na2 C03溶液顯碱性，故CD段溶液pH >7.

由于AB段和BC段反应消耗的Na2C03溶液的质量之比为20g：（30g - 20g）=2：1，故两反应中的Na2C03粒子个数比也为2：1.于是题中的反应可用合并的化学方程式表示为：3Na2C03+CaCl2+4HC1一6NaCl+ CaC03↓+2H20 +2C02↑.

设反应至C点时所得溶液中NaCI的质量为x，生成C02的质量为y，CaC03的质量为z，则有：

例3 （2018.柳州）有一袋已部分变质的Ca（ OH）2（含杂质CaC03）固体样品，把该样品投入足量水中，充分搅拌后通入二氧化碳，沉淀质量与反应的二氧化碳质量关系如图3所示.

[提示：C02 +Ca（OH）2=CaC03↓+H20、C02+CaC03 +H20=Ca（HC03）2]

请回答下列问题：

（1）生成沉淀最多时，参加反应的气体质量为___-g;

（2）计算样品中碳酸钙的质量分数.（要求写出计算过程，结果精确到0.1%）

解析 由题意可知，题中先后发生C02 +Ca（OH）2=CaC03↓+H20和C02 +CaC03 +H0=Ca（ HC03）2两个反应，两反应共消耗llgC02，其中第一个反应消耗了4. 4gC02.此时生成沉淀最多，第二个反应消耗了11g -4. 4g=6.6gC02，可见两反应中消耗C02的质量比4. 4g：6. 6g=2：3，粒子个数比也为2：3，据此题中的反应可用合并的化学方程式表示为SC02 +2Ca（ OH）2+3CaC03 +3H20一2CaC03↓+3Ca（HC03）2 +2H0即为SC02 +2Ca（ OH）2 +CaC03 +H20=3Ca（HC03）2.

由反应SCO2+2Ca（ OH）2+CaC03+H20=3Ca（ HC03）2可知，样品中CaC03和Ca（ OH）2的质量比为100：（2x74） =25：37，故样品中碳酸钙的质量分数=25/25+37×100%≈40. 3%.

说明本题也可根据llgC02的质量，利用5C02+2Ca（ OH）2+CaC03+ H20= 3Ca（ HC03）2分别求出样品中CaC03和Ca（OH）2的质量为5g和7.4g，于是可求得样品中碳酸钙的质量分数- 5g /5g+7.4g×100%≈40.3%.

例4 （2016.泰安）某校化学兴趣小组在参加社会实践活动时，环保组监测到一湿法冶铜厂排放的废水中含有硫酸和硫酸铜两种污染物，为测定该废水中各污染物的含量，给冶铜厂提供处理废水的参考，环保组的同学进行了以下实验：取废水300g，向其中加入溶质质量分数为20qo的氢氧化钠溶液，测得沉淀质量与所加入的氢氧化钠溶液的质量关系如图4，请分析计算：

（1）实验中生成氢氧化铜的质量为____g;

（2）300g该废水中硫酸铜的质量;

（3）该废水中硫酸的溶质质量分数.（计算结果精确到0. 1%）

解析分析图像知，题中先后发生了两个反应：H2S04 +2NaOH=Na2S04 +2H20和CuS04 +2NaOH=Cu（ OH）2↓+Na2S04.两反应共消耗20%的NaOH溶液的质量为80g，第二个反应生成的Cu（ OH）2的质量为4.9g，由此可见两反应中的NaOH和第二个反应生成的Cu（OH）2粒子的个数比为80g×20% /40：4.9/98

说明 该题也可根据4. 9gCu（OH）2的质量算出第二个反应消耗的NaOH溶液的质量为20g，可见第一个反应消耗NaOH溶液的质量为80g - 20g= 60g，于是可得，第一个反应和第二个反应消耗NaOH溶液的质量比为60g：20g= 3：1，两反应中NaOH粒子个数比也为3：1，据此也可得出题中的反应可用合并的化学方程式表示为CuS04+3H2S04+8NaOH=4Na2S04 +Cu（OH）2↓+6H20.

例5 （2017.大连）现有一包铝和氧化铝的混合物，向其中加入足量稀硫酸充分反应，生成0.3g氢气.反应后测得溶液中有34. 2g硫酸铝.计算原混合物的质量.

解析 由题意知，题中发生两个反应：Al203+3H2S04 =Al2（S04）3+3H20和2AI+3H2S04=Al2（S04）3 +3H2↑.第二个反应生成的H：和两个反应生成的Al2，（S04）3粒子个数比为0.3g/2：34.2g/342=3：2，于是题中的反应可用合并的化学方程式表示为Al203+2A1 +6H2S04=2Al2（ S04）3+3H20 +3H2 ↑.

说明本题也可分别求出Al203和Al的质量，再求出混合物的质量.

例6 （2018.呼和浩特）实验室中发现一瓶因长期放置而被氧化的铝粉。取6.0克铝粉样品，将100克稀硫酸逐滴加入其中，固體质量随加入硫酸溶液质量的变化情况如图5所示，实验过程中测得产生氢气0.1克.请计算：

（1）样品中铝单质的质量.（写出计算过程）.

（2）硫酸溶液的溶质质量分数为____.

解析 由题意知，题中发生Al203+3H2S04=AI2（S04）3 +3H20和2AI +3H2S04=Al2（ S04）3+3H2↑两个反应，固体全部溶解时消耗了80g的H2S04溶液.

设样品中铝单质的质量为x，则有：

说明本题也可以根据Al203与H2的粒子个数比写出合并的化学方程式.

综上可知，在多反应的计算中，对易于求出两个不同反应中同一物质的粒子或同一物质的粒子与其他物质的粒子或不同物质的粒子间的个数比的化学方程式综合计算都可采用此法进行求解.

参考文献：

[1]彭步荣.巧用特殊的化学方程式快速解题[J].理科考试研究，2017，（20）：49 - 51.