《慎用十字交叉法解化学计算题 .doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《慎用十字交叉法解化学计算题 .doc(2页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、慎用十字交叉法解化学计算题http:/www.DearEDU.com滦南一中化学组 裴文宝“十字交叉法”又名“交叉法”、“混合规则法”,它在化学计算中具有能简捷和迅速求解的特点,但用“十字交叉法”解题必须要首先弄清两个问题:一、 十字交叉法的适用范围若a甲、a乙分别表示某二元混合物中的两种组分甲、乙的量,a平为甲、乙的量的相对平均值,n甲/n乙为二元混合体系中甲、乙的组成比。则用十字交叉法可表示为:而二元混合的一般计算方法为:a甲n甲+ a乙n乙=a平(n甲+n乙)或a甲n甲/(n甲+n乙)+ a乙n乙/(n甲+n乙)= a平整理得:n甲/ n乙= (a平- a乙)/(a甲- a平)(即上述十
2、字交叉式),所以,凡是能满足a甲n甲+ a乙n乙=a平(n甲+n乙)关系的混合问题,均能用十字交叉法进行求解,否则不可。例1:C2H6和C3H8的混合气体完全燃烧后,产物通过浓H2SO4,浓H2SO4增重3.06g,然后通过Na2O2,Na2O2增重3.36g,则混合气体中乙烷和丙烷的体积比为( )。(A) 1:2 (B)2:3 (C) 3:2 (D)1:1错解:乙烷和丙烷分子中氢、碳原子个数比分别为3:1和8:3。混合气燃烧后生成水的量为3.06/18=0.17mol,生成CO2的量为3.36/28=0.12mol。说明由乙烷和丙烷组成的混合气体中H、C原子数比为:0.172/0.12=17
3、/6由十字交叉法可得:乙烷和丙烷的体积比为1:1。错解的原因是求算混合气体的平均H、C原子个数比不符合下列式子:a平=a甲n甲/(n甲+n乙)+ a乙n乙/(n甲+n乙)二、“十字交叉法”所求出的n甲:n乙表示的意义此问题要视参加交叉的a甲、a乙、a平意义而定,a甲(或a乙、a平)的单位中分母是何种物理量为标准的,n甲:n乙便是什么量之比,如:(1)当a甲、a乙、a平为质量分数、质量分数浓度、每克物质放出热量时,n甲:n乙为质量比。(2)当a甲、a乙、a平为物质的量浓度、密度、气体摩尔质量时,n甲:n乙为体积比。(3)摩尔质量及含义具有物质的量(摩尔)意义的量时,n甲:n乙为物质的量之比。(4
4、)当a甲、a乙、a平为相对原子质量或相对分子质量时,n甲:n乙为原子或分子个数之比。但在解决实际问题时,因应用一些特殊解法,使确认n甲:n乙为何量之比增大了难度,此时要慎重分析并按上述标准处理。例2:将镁铝合金2.1g溶于足量的盐酸中产生标准状况下的氢气2.24L,求合金中镁铝的物质的量之比为多少。解法一:Mg+2HCl=MgCl2+H22Al+6HCl=2AlCl3+3H21g Mg与足量盐酸反应产生1/24摩尔氢气,1g铝与足量盐酸反应产生1/18摩尔氢气。而1g 由镁铝组成的混合物与足量盐酸反应产生0.1/2.1=1/21摩尔氢气。由十字交叉法求得:此值应为Mg、Al的质量比。因为1/2
5、4(或1/18)为1g镁(或铝)与足量盐酸反应产生氢气的物质的量,而n乙(n甲+n乙)为镁在混合物中的质量分数,则n甲:n乙为质量比。Mg、Al的物质的量之比为:。解法二:在此化学反应中转移1摩尔电子需要某物质的质量成为物质的摩尔电子质量。如镁、铝通常在反应中失去电子,其摩尔电子质量分别为Mg 24/2=12 Al 27/3=9(摩尔电子质量=某物质的摩尔质量/1摩尔物质转移的电子的物质的量)。由题意知2.1g合金可产生2.24L氢气,转移电子的物质的量为0.2摩尔,故合金的平均摩尔电子质量为10.5。由十字交叉法求得:此题中a甲、a乙、a平分别表示摩尔电子质量,分母上表示的为转移电子的物质的量,而不为物质的量。1.5/1.5=1:1为合金中镁、铝失去的电子的物质的量之比。所以,合金中镁、铝物质的量之比为:1/2:1/3=3:2。此题的两种解法中,有很多学生会将n甲:n乙确定为物质的量之比,这显然是错误的,另外通过此题的两种解法,还可看出,若交叉比例非题目要求,则需进行转换。总之,利用十字交叉法解化学计算题可省去解方程的繁琐步骤,但在实际应用中要慎之又慎,把握好本文所述之两点。用心 爱心 专心 118号编辑 2