《初中化学计算方法专题——差量法(2020年九月整理).doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《初中化学计算方法专题——差量法(2020年九月整理).doc(7页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、学 海 无 涯化学解题方法专题差量法差量法是根据化学变化前后物质的量发生的变化,找出所谓的“理论差值”。这个差值可以是质量、气体物质的体积、压强、物质的量、反应过程中热量的变化等。该差值的大小与参与反应的有关量成正比。差量法就是借助于这种比例关系,解决一定量变的计算题。用差量法进行化学计算的优点是化难为易、化繁为简。解此类题的关键是根据题意确定“理论差值”,再根据题目提供的“实际差值”,列出比例式,求出答案。1.原理:对于任意一个化学反应,涉及到各物质的数量间,一般都有一定的关系.如任取两种物质的物理量,分别为x,y.当x值增大或减小时,y也成比例地变化.且x与y的差值也呈相应变化.数学表达式
2、为:2.注意:x、y可表示物质的质量、物质的量、气体体积等,因而差量可指质量之差(m)物质的量之差(n)或气体体积之差(V)等.分清“差量”是增还是减.在较复杂的情况,存在多个反应,可能差量的增减方向并不一致,这就要取其代数和.若方向相同,则总差量等于各个分差量之和.正确分析形成差量的原因,找出对应的根据方程式得出的“理论差量”是差量法解题的关键.3.优点:只与反应前后相应的差量有关,不必追究各成分在反应前和后具体的量.能更深刻地抓住本质,提高思维能力.例1.有NaCl和KCl的混合物25g,溶于水形成溶液,加入1000g7.14%的AgNO3溶液,充分反应后滤出沉淀,再向混合物加入100gC
3、u片,过一段时间取出(反应完全),洗涤干燥称其质量为101.52g,求原混合物中NaCl和KCl的物质的量各为多少?解:设与Cu反应的硝酸银的物质的量为xCu2AgNO32Agm642mol2108152xmol1.52g解得:x=0.02moln(AgNO3)=1000g7.14%/170g/mol=0.42moln(NaCl)-n(KCl)=0.42mol-0.02moln(NaCl)58.5-n(KCl)74.5=25解得n(NaCl)=0.3moln(KCl)=0.1mol例2取一定量的CuO粉末与0.5L稀硫酸充分反应后,将一根50g铁棒插入上述溶液中,至铁棒质量不再变化时,铁棒增重
4、0.24g.并收集到224mL气体(标准状况)。求此CuO粉末的质量。解析:由题意可知,CuO粉末与稀硫酸充分反应后,硫酸过量。引起铁棒质量变化时涉及到下列两个反应:Fe+H2SO4=FeSO4+H2Fe+CuSO4=FeSO4+Cu其中第个反应使铁棒质量减少,第个反应使铁棒质量增加,两者的代数和为0.24g。Fe+H2SO4=FeSO4+H2m156g1mol56g0.01mol0.56g m2-m1=0.24g.m2=m1+0.24g=0.56g+0.24g=0.80g设CuO的物质的量为x,CuSO4的物质的量也为x,Fe+CuSO4=FeSO4+Cum21mol8gX0.80g解得:X
5、=0.1molm(CuO)=0.1mol80g/mol=8g来源:VCM仿真实验,例4、将12.8克由CuSO4和Fe组成的固体,加入足量的水中充分反应后,滤出固体,干燥后称得5.2克。求原混合物中CuSO4和Fe各为多少克?解析:此题有三种反应可能:恰好完全反应、CuSO4过量、Fe过量。余下固体有两可能:(1)余下Fe和Cu;(2)余下全是Cu.(1)当余下固体是Fe和Cu(即Fe过量)时,设x克CuSO4耗尽,则铁为(12.8-x)克,置换差量为5.2-(12.8-x)克。CuSO4+FeFeSO4+Cu固体增重160566464-56=8(理论差量)x5.2-(12.8-x)(实际差量
6、)160:x=8:5.2-(12.8-x)x=8(克),12.8-x=4.8(克)。(2)设余下固体全是Cu,反应时有w克Fe耗尽。CuSO4+FeFeSO4+Cu固体增重566464-56=8(理论差量)W5.2-w(实际差量)56:w=8:5.2-ww=4.55(克),则原混合物中CuSO4为12.8-4.55=8.25(克)。,而8.25克CuSO4中只含8.25=3.3(克)Cu,故不可能有5.2克Cu生成。由此可见(2)的假设不成立。答案:原混合物中CuSO4为8克,Fe为4.8克。例5、在某些硫酸铜溶液中,加入一个质量为1.12g的铁片,经过一段时间,铁片表面覆盖了一层红色的铜,取
7、出洗净、烘干,称重,质量变为1.16g.计算在这个化学反应中溶解了铁多少克?析出了铜多少克?解析:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,从化学方程可以看出,铁片质量的增加,与铁的溶解和铜的析出直接联系,每溶解56g铁,将析出64g铜,会使铁片,质量增加:64g-56g=8g根据铁片增加的质量(1.16g-1.12g),可计算出溶解的Fe的质量和析出的Cu的质量.解:设溶解的Fe为xg,析出的Cu为ygFe=CuSO4=Cu+FeSO4质量差566464-56xy1.16-1.12则:,解得:x=0.28(g)y=0.32(g)答:在这个化学反应中溶解了铁0.28g析出了铜0.32g.例6将质量为
8、100克的铁棒插入硫酸铜溶液中,过一会儿取出,烘干,称量,棒的质量变为100.8克。求有多少克铁参加了反应。解:设参加反应的铁的质量为x。棒的质量增加(差量)56 6464-56=8x100.8克-100克=0.8克=5.6克答:有5.6克铁参加了反应。例7agNa2CO3和NaHCO3混合物加热至质量减少到bg,则混合物中NaHCO3的质量分数为: 。解:设NaHCO3的质量为x2NaHCO3=Na2CO3H2CO2m168g106g168g106g62gx(a-b)g解得x=得NaHCO3的质量分数为例8有NaCl和NaBr的混合物16.14g,溶解于水中配成溶液.向溶液中加入足量的AgN
9、O3溶液,得到33.14g沉淀.则原混合物中钠元素的质量分数为()A.28.5%B.50%C.52.8%D.82.5%解:NaClAgNO3AgClNaNO3;NaBrAgNO3AgBrNaNO3即:NaClAgCl,NaBrAgCl银元素替换了钠元素.因此沉淀比混合物增重部分就是银元素比钠元素增重的部分。设Na元素的质量为xNaAgm23g108g08g-23g85gx33.14g-16.14g=17g解得:x=4.6g所以Na%=4.6g/16.14g=28.5%例9在密闭容器中,放入(NH4)2CO3和NaOH的混合物共ag,将容器加热至200,经充分反应后,排除其中的气体,冷却,称得剩
10、余固体质量为bg,求容器中(NH4)2CO3和NaOH各多少克?解:(本题中ag(NH4)2CO3和NaOH的混合物,在加热时(NH4)2CO3与NaOH要发生反应,因而存在反应物过量问题,但不知哪种反应物过量,故需讨论。设混合物中含的质量为xg,则NaOH的质量为(a-x)g 若NaOH过量,根据反应式则有:9680106(96+80)-106=70X(a-b)所以NaOH的质量为来源:学|科|若(NH4)2CO3过量,剩余的(NH4)2CO3在加热时还要分解生成NH3、H2O和CO2气体,则此时bg固体全部是Na2CO3。根据钠元素质量守恒有n(NaOH)=,则m(NaOH)=40m(NH
11、4)2CO3)=a-40例10将4.66g卤素互化物BrClx溶于水后,通入足量SO2气体与其反应生成氢溴酸、盐酸和硫酸,再用碱将溶液调至中性后,加入过量Ba(NO3)2溶液,充分反应后滤去沉淀物,再向滤液中加入过量AgNO3溶液,最后得卤化银沉淀15.46g。试计算:(1)参加反应的AgNO3的物质的量。(2)BrClx中的x值。解:质量增加的是Ag的质量所以n(AgNO3)=0.1(mol)设4.66g卤素互化物BrClx为amolBrClxAgBr+xAgCl质量增加1mol108(1+)amol15.46g-4.66g则:a=所以:=3例11把6.1g干燥纯净的氯酸钾和二氧化锰的混合物
12、放在试管里加热,当完全分解、冷却后称得剩余固体质量为4.2g,求原混合物里氯酸钾有多少克?解析:根据质量守恒定律,混合物加热后减轻的质量即为生成的氧气质量(W混-W剩=WO2),由生产的即可求出。解:设混合物中有质量为x245 96x(6.1-4.2)g245:96=x:1.9x=4.8g例12将盛有12gCuO的试管通入氢气后加热,当冷却后试管内的固体残渣为10g时,求氧化铜被还原的质量分数?解析:此题经分析,12gCuO没有完全反应,生成物的残渣10g中也有没有反应的CuO。用常规解法较烦琐,如果用差量法则较为简便。但一定要分析清楚,减重的质量是哪种元素,在这题里减重的是CuO中的氧元素,
13、它与H2结合成为H2O。根据方程式分析:设参加反应的CuO质量为y。减重质量比806416y12g-10g=2g则被还原的质量分数为例13.将12克CO和CO2的混合气体通过足量灼热的氧化铜后,得到气体的总质量为18克,求原混合气体中CO的质量分数。解析:CO+CuO-Cu+CO22844由化学方程式可知,气体质量增加的原因是CO夺取了氧化铜中的氧元素。每28份质量的CO参加反应,可生成44份质量的CO2,使气体质量增加44-28=16(份)。现已知气体质量增加18克-12克=6克,据此可列比例求解。解:设原混合气体中的质量分数为x(气体质量增加)284444-28=2612x18g-12g=
14、6g可求出x=87.5%答:原混合气体中的质量分数为87.5%。例14.将氢气通入10g灼热的氧化铜中,过一段时间后得到8.4g固体,下列说法正确的是()(A)有8.4g铜生成(B)有8g氧化铜参加反应(C)有1.6g水生成(D)有10g氧化铜被还原解析:根据题意,10g氧化铜不一定全部参加反应,所以得到的8.4g固体也不一定都是铜的质量。我们可以利用“固体-固体”差量法解决此题。反应前后固体的质量差(10-8.4=1.6g)=参加反应的氧化铜的质量-生成的铜的质量=CuO-Cu,即理论上每80份质量的CuO参加反应转化为64份质量的Cu,固体质量减少16份,据此可列比例求解。H2CuO-Cu
15、H2Om(固体质量减少)来80641880-64=16xyz10-8.4=1.6g可以求出x=8g,y=6.4g,z=1.8g,则有8g铜参加反应,6.4g铜生成,1.8g水生成。答案:B例15.用含杂质(杂质不与酸作用,也不溶于水)的铁10克与50克稀硫酸完全反应后,滤去杂质,所得液体质量为55.4克,求此铁的纯度。解析:Fe+H2SO4(稀)=FeSO4+H2由化学方程式可知,影响溶液质量变化的因素是参加反应的铁和生成的氢气。每有56份质量的铁参加反应“进入”溶液中的同时,则可生成2份质量的氢气从溶液中逸出,故溶液质量增加Fe-H2,即56-2=54(份)。由题目给的差量55.4克-50克=5.4克,据此便可列比例求解。解:设此铁的纯度为x(溶液质量增加)56256-