《差量法在化學(xué)計算中的應(yīng)用》.doc

學(xué)習(xí)資料收集于網(wǎng)絡(luò)，僅供參考差量法在化學(xué)計算中的應(yīng)用 一、差量法的數(shù)學(xué)應(yīng)用原理（等比定律） 在化學(xué)反應(yīng)中，各物質(zhì)是按一定量的比例關(guān)系反應(yīng)進行的，因此可以根據(jù)題中的相關(guān)量或?qū)?yīng)量的差量，得到相應(yīng)的解題方法即差量法。 aA cC eEa c eb d f二、差量法解題步驟 1、分析題意：分析化學(xué)反應(yīng)各物質(zhì)之間的數(shù)量關(guān)系，引起差值的原因。 2、確定是否能用差量法：分析差值與始態(tài)量或終態(tài)量是否存在比例關(guān)系，以確定是否能用差值法。 3、寫出正確的化學(xué)方程式。 4、根據(jù)題意確定“理論差量”與題中提供“實際差量”，列出比例關(guān)系，求出答案。三、利用差量法解題的類型 1、質(zhì)量差量法 固體質(zhì)量差量法 例1：將12.8g銅片放入足量AgNO3溶液中，一段時間后，取出銅片洗凈烘干后，稱得質(zhì)量為13.56g，計算有多少克銅被氧化。 解析：銅與AgNO3發(fā)生反應(yīng)：Cu2AgNO3Cu(NO3)22Ag，從反應(yīng)方程式可以看出，有64g銅被氧化，會生成216g金屬銀，固體質(zhì)量增加152g，它與題中給出固體質(zhì)量差量構(gòu)成對應(yīng)比例關(guān)系，可用差量法求解。 解：Cu2AgNO3Cu(NO3)22Ag 固體增加質(zhì)量 m 64g 216g 216g-64g= 152g m(Cu) 13.56g-12.8g =0.76g m(Cu)= 0.32g【鞏固練習(xí)】1在某些硫酸銅溶液中,加入一個質(zhì)量為1.12g的鐵片,經(jīng)過一段時間,鐵片表面覆蓋了一層紅色的銅,取出洗凈、烘干,稱重,質(zhì)量變?yōu)?.16g.計算在這個化學(xué)反應(yīng)中溶解了鐵多少克?析出了銅多少克?2將質(zhì)量為100克的鐵棒插入硫酸銅溶液中，過一會兒取出，烘干，稱量，棒的質(zhì)量變?yōu)?00.8克。求有多少克鐵參加了反應(yīng)。3agNa2CO3和NaHCO3混合物加熱至質(zhì)量減少到bg，則混合物中NaHCO3的質(zhì)量分數(shù)為多少？4把6.1g干燥純凈的氯酸鉀和二氧化錳的混合物放在試管里加熱，當(dāng)完全分解、冷卻后稱得剩余固體質(zhì)量為4.2g，求原混合物里氯酸鉀有多少克？5將一定量NaHCO3和Cu的混合物在空氣中加熱到質(zhì)量不再變化時，發(fā)現(xiàn)加熱前后固體質(zhì)量不變。則原混合物中Cu的質(zhì)量分數(shù)為 。62.1g平均相對原子質(zhì)量為7.2的CO和H2混合氣體與足量的O2充分燃燒后，立即通入足量的Na2O2固體，則固體質(zhì)量增加（ ） A 2.1g B 2.6g C 7.2g D無法求解液體質(zhì)量差量法 例2用含雜質(zhì)（雜質(zhì)不與酸作用，也不溶于水）的鐵10克與50克稀硫酸完全反應(yīng)后，濾去雜質(zhì)，所得液體質(zhì)量為55.4克，求此鐵的純度。分析： Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2 56g 2g由化學(xué)方程式可知，影響溶液質(zhì)量變化的因素是參加反應(yīng)的鐵和生成的氫氣。每有56份質(zhì)量的鐵參加反應(yīng)“進入”溶液中的同時，則可生成2份質(zhì)量的氫氣從溶液中逸出，故溶液質(zhì)量增加56-2=54（份）。由題目給的差量55.4克-50克=5.4克，據(jù)此便可列比例求解。 解：設(shè)此鐵的純度為x。Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2 溶液質(zhì)量增加（差量） 56 2 56-2=54 10x克 55.4克-50克=5.4克 5654=10x克5.4克 答：此鐵的純度為56%。例3：天平兩端各放一只質(zhì)量相等的燒杯，內(nèi)盛等體積等濃度的足量稀鹽酸，將物質(zhì)的量都為a mol的鋁和鎂分別放入左盤和右盤的燒杯中，反應(yīng)完畢后，在哪一盤的燒杯中加入多少克同種金屬才能平衡。解析：開始反應(yīng)前和反應(yīng)后均要求天平平衡，實質(zhì)上是要求最終增加溶液的質(zhì)量相等，即可利用溶液質(zhì)量增加這一實質(zhì)求解。Mg2HCl=MgCl2H2解：右盤：Mg2HCl=MgCl2H2 溶液質(zhì)量增加m 1mol 2g 24g2g=22g amol 22ag左盤2Al6HCl=2AlCl33H2 溶液質(zhì)量增加m 2mol 6g 54g6g=48g amol 24ag由于24a22a，放入鋁的左盤要凈重2ag，設(shè)在右盤應(yīng)再加入鎂的質(zhì)量為m(Mg)右盤：Mg2HCl=MgCl2H2 溶液質(zhì)量增加m24g 2g 22gm(Mg) 2ag求得m(Mg)= 答：應(yīng)在右盤燒杯中再加鎂才能保持平衡。【鞏固練習(xí)】7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AgNO3溶液,得到33.14g沉淀.則原混合物中鈉元素的質(zhì)量分數(shù)為多少？8將4.66g鹵素互化物BrClx溶于水后，通入足量SO2氣體與其反應(yīng)生成氫溴酸、鹽酸和硫酸，再用堿將溶液調(diào)至中性后，加入過量Ba(NO3)2溶液，充分反應(yīng)后濾去沉淀物，再向濾液中加入過量AgNO3溶液，最后得鹵化銀沉淀15.46g。試計算：（1）參加反應(yīng)的AgNO3的物質(zhì)的量。（2）BrClx中的x值。、氣體體積差量法 例4將12克CO和CO2 的混合氣體通過足量灼熱的氧化銅后，得到氣體的總質(zhì)量為18克，求原混合氣體中CO的質(zhì)量分數(shù)。 分析：CuO+CO = Cu+ CO2 28 44 由化學(xué)方程式可知，氣體質(zhì)量增加的原因是CO奪取了氧化銅中的氧元素。每28份質(zhì)量的CO參加反應(yīng)，可生成44份質(zhì)量的 ，使氣體質(zhì)量增加44=28=16（份）?，F(xiàn)已知氣體質(zhì)量增加18克-12克=6克，據(jù)此便可列比例求解。 解：設(shè)原混合氣體中CO的質(zhì)量分數(shù)為x。 CuO+CO = Cu+ CO2 氣體質(zhì)量增加（差量） 28 44 44-28=26 12x克 18克-12克=6克 答：原混合氣體中CO的質(zhì)量分數(shù)為87.5%。 例5將44g二氧化碳氣體通入裝有過氧化鈉得硬質(zhì)玻管,發(fā)現(xiàn)導(dǎo)出得氣體變?yōu)?8.4g,問此過程中發(fā)生了什么反應(yīng)?有多少過氧化鈉參加了反應(yīng)? 解:過氧化鈉與二氧化碳的反應(yīng)為： 2Na2O22CO22Na2CO3O2 設(shè)有x g過氧化鈉參加反應(yīng), 則有 2Na2O22CO22Na2CO3O2 m 156g 88g 32g 88g-32g56g xg 44-38.45.6g 解得x=15.6 例6：在一定的溫度和壓強下，將裝有氮氣和二氧化氮混合氣體的試管倒立在水槽中，經(jīng)足夠時間后，試管內(nèi)氣體的體積縮小為原體積的五分之三，求原混合氣體中氮氣和二氧化氮氣體的體積比是多少？解析：混合氣體在水中，只有NO2能與水反應(yīng)，故有： 3NO2（氣） H2O = 2HNO3 NO（氣） V 3 1 31=2 x 13/5 =2/5 則x=3/5 V（N2）V（NO2 ）=（13/5）3/5= 23 例7：（中考）CaCO3和炭粉的混合物在空氣中加強熱，使之完全反應(yīng)生成CO2氣體，測得生成的CO2氣體與原混合物的質(zhì)量相等，求原混合物中炭粉的質(zhì)量分數(shù)？ 解析： CaCO3 CaO CO2 m1（固體質(zhì)量減少） 100g 56g 44g xg 56x/100 g C O2 CO2 m2（固體質(zhì)量增加） 12g 32g 44g 32gyg 32y/12 g由題意得 m1=m2 即56x/100 = 32y/12 整理得： 數(shù)學(xué)變形得： 即炭粉的質(zhì)量分數(shù)為17.36%【鞏固練習(xí)】：9在一定條件下，合成氨反應(yīng)達到平衡后，混合氣體中NH3的體積占25%，若反應(yīng)前后條件保持不變，則反應(yīng)后縮小的氣體體積與原反應(yīng)物體積的比值（ ） A、 1/5 B 、 1/4 C、 1/3 D 、 1/2 10在標準狀況下，將448LN2、H2、和CO2混合氣體氣體先通入灼熱氧化銅，體積減少22.4L，再通入裝有過量過氧化鈉的硬質(zhì)玻璃管中，體積減少11.2L。問反應(yīng)完全后：混合氣體由哪些氣體組成且各組分的體積分別為多少？11在標準狀況下，將8LH2和CO2混合氣體氣體通入裝有過量過氧化鈉的硬質(zhì)玻璃管中。反應(yīng)完全后點燃該混合氣體，體積變?yōu)?L。問最后剩下什么氣體？原混合氣體中各組分的體積分別為多少？12加熱分解7.9g某固體，產(chǎn)生560mL（標準狀況）氣體A，剩余7.1g固體B。則A的相對分子質(zhì)量為多少？四、其他類別例8在天平左右兩邊的托盤上，各放一個盛有等質(zhì)量、等溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的足量稀硫酸的燒杯，待天平平衡后，向兩燒中分別加入鐵和鎂，若要使天平仍保持平衡，求所加鐵和鎂的質(zhì)量比。 分析：因硫酸足量，故鐵和鎂全參加反應(yīng)。由化學(xué)方程式可知，影響天平兩端質(zhì)量變化的因素是加入的金屬和生成的氫氣。分別加入鐵和鎂后，只有當(dāng)天平兩端增加的質(zhì)量相同時，天平才可仍保持平衡。解：設(shè)所加鐵與鎂的質(zhì)量分別為x、y（設(shè)此時天平兩端增加的質(zhì)量均為a）。 增加的質(zhì)量（差量） 56 2 56-2=54 x a 增加的質(zhì)量（差量） 24 2 24-2=22 y a 56:54=x:a 24:22=y:a x:y = 77：8答：當(dāng)酸足量時，所加的鐵與鎂的質(zhì)量比為77：81時天平仍保持平衡?！眷柟虣z測】1、用氫氣還原10克CuO，加熱片刻后，冷卻稱得剩余固體物質(zhì)量為8.4克，則參加反應(yīng)CuO的質(zhì)量是多少克？ 2、將CO和CO2 的混合氣體2.4克，通過足量的灼熱的CuO后，得到CO2設(shè)的質(zhì)量為3.2克，求原混合氣體中CO和CO2 的質(zhì)量比？ 3、將30克鐵片放入CuSO4溶液中片刻后，取出稱量鐵片質(zhì)量為31.6克，求參加反應(yīng)的鐵的質(zhì)量？ 4、已知同一狀態(tài)下，氣體分子間的分子個數(shù)比等于氣體間的體積比。把30mL甲烷和氧氣的混合氣體點燃，冷卻致常溫，測得氣體的體積為16mL，則原30mL中甲烷和氧氣的體積比？ 5、給45克銅和氧化銅的混合物通入一會氫氣后，加熱至完全反應(yīng)，冷卻稱量固體質(zhì)量為37克，求原混合物中銅元素的質(zhì)量分數(shù)？ 答案：1、 8克 2、 7 5 3 、 11.2克 4 、87 723 5 、28.89% 6、將盛有12克氧化銅的試管，通一會氫氣后加熱，當(dāng)試管內(nèi)殘渣為10克時，這10克殘渣中銅元素的質(zhì)量分數(shù)？ 7、把CO、CO2的混合氣體3.4克，通過含有足量氧化銅的試管，反應(yīng)完全后，將導(dǎo)出的氣體全部通入盛有足量石灰水的容器，溶液質(zhì)量增加了4.4克。 求：原混合氣體中CO的質(zhì)量？ 反應(yīng)后生成的CO2與原混合氣體中CO2的質(zhì)量比？ 8、CO和CO2混合氣體18克，通過足量灼熱的氧化銅，充分反應(yīng)后，得到CO2的總質(zhì)量為22克，求原混合氣體中碳元素的質(zhì)量分數(shù)？ 9、在等質(zhì)量的下列固體中，分別加入等質(zhì)量的稀硫酸（足量）至反應(yīng)完畢時，溶液質(zhì)量最大的是（ ） A Fe B Al C Ba（OH）2 D Na2CO3 10、在CuCl2和FeCl3溶液中加入足量的鐵屑m克，反應(yīng)完全后，過濾稱量剩余固體仍然為m克，則原混合溶液中CuCl2與FeCl3物質(zhì)的量之比為（ ）A 11 B 32 C 7 D 27 答案 ：1、 96% 5、 A 6、 C 11、將55克鐵片放入硫酸銅溶液片刻，取處洗滌干燥后，稱重為56.6克，求參加反應(yīng)的鐵和生成銅的質(zhì)量各是多少？（11.2克，12.8克） 12、將12.2克鐵粉和銅粉的混合物放入阻量的硫酸銅溶液中完全反應(yīng)后，過濾，洗滌干燥后稱量，紅色物質(zhì)的質(zhì)量為12.7克，求原來混合物中銅和鐵各是多少？銅在混合物中的質(zhì)量分數(shù)是多少？（3.5克，8.7克，67.2%） 13、把10克鐵釘放入硫酸銅溶液中，過一會取處，洗滌干燥稱量，鐵釘?shù)馁|(zhì)量為10.4克，問有多少克銅析出？（3.2克） 14、把一根重50克的鐵棒（過量）放入硫酸銅溶液中，充分反應(yīng)后，鐵棒的質(zhì)量為50.24克，求參加反應(yīng)鐵的質(zhì)量和生成銅的質(zhì)量？（1.68克，1.92克） 15、將鐵片放入硫酸銅溶液中，充分反應(yīng)后稱重，鐵片質(zhì)量增加了16克，求參加反應(yīng)的鐵的質(zhì)量和生成銅的質(zhì)量。（112克，128克） 16、將鐵片放入Hg（NO