在化学中，求某物质的纯度，通常是指计算该纯净物质在样品总质量中所占的质量分数。其核心计算公式为：

纯度 = (纯净物的质量 / 样品的总质量) × 100%

以下是具体的操作步骤和常见情境：

1. 直接称重法
如果可以直接分离并称量出纯净物（或杂质）的质量，这是最直接的方法。

步骤：

称量出待测样品的总质量（m_总）。

通过物理或化学方法将纯净物分离出来并称量其质量（m_纯）。或者，分离出杂质并称量其质量（m_杂）。

计算纯度：

使用纯净物质量：纯度 = (m_纯 / m_总) × 100%

使用杂质质量：纯度 = [(m_总 - m_杂) / m_总] × 100% = 1 - (m_杂 / m_总) × 100%

 

2. 通过化学反应计算法
这是更常见的情况，尤其是对于溶液或不便直接分离的固体。通过测定样品中特定组分在化学反应中的量，来反推其纯度。

步骤：

称取一定质量的待测样品（m_总）。

使样品与某种试剂发生一个已知计量关系的、完全的化学反应。

测量生成物或剩余反应物的质量、体积或物质的量。

根据化学方程式，计算出参与反应的纯净目标物质的物质的量（n_纯）或质量（m_纯）。

计算纯度：纯度 = (m_纯 / m_总) × 100%

其中，m_纯 = n_纯 × M_纯 （M_纯为该纯净物的摩尔质量）

 

举例说明：

例1：通过生成沉淀的质量求纯度
为测定碳酸钠样品（含有氯化钠杂质）的纯度，称取样品5.0克，溶于水后，加入足量的氯化钙溶液，生成碳酸钙沉淀4.0克。求碳酸钠的纯度。

解：

写出化学方程式：Na2CO3 + CaCl2 -> CaCO3（沉淀）+ 2NaCl

计算生成CaCO3的物质的量：n_CaCO3 = 4.0 g / 100 g/mol = 0.04 mol

根据方程式，Na2CO3与CaCO3的物质的量之比为1：1，所以n_Na2CO3 = 0.04 mol

计算纯净Na2CO3的质量：m_Na2CO3 = 0.04 mol × 106 g/mol = 4.24 g

计算纯度：纯度 = (4.24 g / 5.0 g) × 100% = 84.8%

 

例2：通过气体体积求纯度
为测定锌粒（含有铜等不反应杂质）的纯度，称取样品2.0克，与足量稀硫酸反应，在标准状况下收集到氢气0.748升。求锌的纯度。

解：

写出化学方程式：Zn + H2SO4 -> ZnSO4 + H2（气体）

计算生成H2的物质的量：在标准状况下，n_H2 = 0.748 L / 22.4 L/mol ≈ 0.0334 mol

根据方程式，Zn与H2的物质的量之比为1：1，所以n_Zn = 0.0334 mol

计算纯净Zn的质量：m_Zn = 0.0334 mol × 65 g/mol ≈ 2.171 g

计算纯度：纯度 = (2.171 g / 2.0 g) × 100% ≈ 108.6%

注意：此结果大于100%，表明实验可能存在误差，如氢气中混有水蒸气、测量体积不准确等。

 

总结要点：

纯度的核心是质量分数。

关键在于准确测定样品中纯净组分的质量。

在化学分析法中，需要找到一个定量关系明确的化学反应，并通过测量来建立这个关系。

计算时务必注意单位的统一和化学计量关系的正确应用。