巧用“十字交叉”
化学计算是从数量的角度研究物质的组成、结构、性质变化,涉及到的化学基本概念多,解法灵活多变,且需要跨学科的知识和思维方法,所以该知识点一直是中学化学教与学的难点,但因能较好地训练学生的逻辑思维能力和思维的敏捷性,又能考察学生的双基知识,所以是教学重点,也是各种考试的热点。如何进行这方面知识的教学,使学生理解和掌握这些知识、发展学力,一直是各位老师研究的热门话题。本文拟就教学中所得,粗浅地谈一谈“十字交叉法”在化学计算中的应用。
一、适用范围:
“十字交叉法”适用于两组分混合物(或多组分混合物,但其中若干种有确定的物质的量比,因而可以看做两组分的混合物),求算混合物中关于组分的某个化学量(微粒数、质量、气体体积等)的比值或百分含量。
例1:实验测得乙烯与氧气的混合气体的密度是氢气的14.5倍。可知其中乙烯的质量分数为( )
A.25.0% B.27.6% C.72.4% D.75.0%
例2:把CaCO3和MgCO3组成的混合物充分加热到质量不再减少时,称得残留物的质量是原混合物质量的一半。则残留物中钙和镁两元素原子的物质的量之比是
A.1:4 B.1:3 C.1:1 D.1:2
二、十字交叉法的应用与例析:
1.两组分混合物中已知组分及混合体系的摩尔质量(或式量),求组分的物质的量之比(或组分气体的体积比、组分物质的微粒数之比):
解答这类问题,需设计的平均化学量a、b、c就直接用摩尔质量(g /mol)。而用十字交叉法交叉相减后所得差值之比是组分的物质的量之比(或微粒数之比),或依阿伏加德罗定律,也等于(相同状态下)气态混合体系中组分气体的体积比。
例3.硼的平均相对原子质量为10.8,硼在自然界中有种同位素: B 与 B,则这两种同位素 B、 B在自然界中的原子个数比为
A. 1∶2 B.1∶4 C.1∶6 D.1∶8
2.两种溶液(同溶质)相混合,已知两溶液及混合溶液中溶质的质量分数,求两溶液的质量比:
例4.将密度为1.84g•cm-3,质量分数为98%的浓硫酸与水配制成30%的稀溶液,应怎么配制?
3.两可燃物组成的混合体系,已知其组分及混合物的燃烧热,求组分的物质的量之比或百分含量。
例5.在一定条件下,CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为:
2CO(气)+O2(气)=2CO2(气)+566KJ;
CH4(气)+2O2(气)=CO2(气)+2H2O(液)+890KJ
现有CO和CH4组成的气体混合物89.6L(标准状态下测定),在上述条件下燃烧,释放的热量为2953KJ,则CO和CH4的体积比为( )
A. 1∶3 B. 3∶1 C.1∶2 D.2∶1
4.其它有关物质组成、变化关系的两组分混合体系,依题意,设计适当的平均化学量,也可用十字交叉法求算两组分的某个化学量的比值或百分含量。
例6.在一定条件下,将25 gCO2和CO的混合气体通过灼热的碳粉,使之充分反应,测知所得气体在标准状态下的体积为22.4 L,则在相同状态下原混合气体中CO2和CO的体积比为
A.1∶4 B.1∶3 C.1∶2 D.2∶1
例7.KHCO3和CaCO3的混合物和等质量的NaHCO3分别与盐酸完全反应时,所消耗的酸的量相等,则混合物中KHCO3的质量分数是
A.50% B.68% C.81% D.90%
例8.使乙烷和丙烷的混合气体完全燃烧后,可得CO2 3.52 g,H2O 1.92 g,则该混合气体中乙烷和丙烷的物质的量之比为
A.1∶2 B.1∶1 C.2∶3 D.3∶4
例9.(MCE99.33第2小题)天然的和绝大部分人工制备的晶体都存在缺陷,例如在某种NiO晶体中就存在如右图所示(图略,请参看高考原题)的缺陷:一个Ni2+空缺,另有两个Ni2+被两个Ni3+所取代。其结果晶体仍呈中性,但化合物中Ni和O的比值却发生了变化。某氧化镍样品组成为Ni0.97O,试计算该晶体中Ni3+与Ni2+的离子数之比。
从上述几例中可看出,十字交叉法应用于处理两组分(或相当于两组分)的混合物的组成计算十分方便,如果在应用中能注意平均量的设计和判断交叉相减后的差值之比,则十字交叉法应用于化学计算中不仅方便快捷、同时还能提高答案的准确率,更能训练学生思维的敏捷性,在教学中应注意引导学生逐步掌握十字交叉法。
本文的详细解说为Word文件(含详细答案),在附件里。
http://www.ayyz.net/grzy/zbg/uploadfile/468-1.zip
化学计算是从数量的角度研究物质的组成、结构、性质变化,涉及到的化学基本概念多,解法灵活多变,且需要跨学科的知识和思维方法,所以该知识点一直是中学化学教与学的难点,但因能较好地训练学生的逻辑思维能力和思维的敏捷性,又能考察学生的双基知识,所以是教学重点,也是各种考试的热点。如何进行这方面知识的教学,使学生理解和掌握这些知识、发展学力,一直是各位老师研究的热门话题。本文拟就教学中所得,粗浅地谈一谈“十字交叉法”在化学计算中的应用。
一、适用范围:
“十字交叉法”适用于两组分混合物(或多组分混合物,但其中若干种有确定的物质的量比,因而可以看做两组分的混合物),求算混合物中关于组分的某个化学量(微粒数、质量、气体体积等)的比值或百分含量。
例1:实验测得乙烯与氧气的混合气体的密度是氢气的14.5倍。可知其中乙烯的质量分数为( )
A.25.0% B.27.6% C.72.4% D.75.0%
例2:把CaCO3和MgCO3组成的混合物充分加热到质量不再减少时,称得残留物的质量是原混合物质量的一半。则残留物中钙和镁两元素原子的物质的量之比是
A.1:4 B.1:3 C.1:1 D.1:2
二、十字交叉法的应用与例析:
1.两组分混合物中已知组分及混合体系的摩尔质量(或式量),求组分的物质的量之比(或组分气体的体积比、组分物质的微粒数之比):
解答这类问题,需设计的平均化学量a、b、c就直接用摩尔质量(g /mol)。而用十字交叉法交叉相减后所得差值之比是组分的物质的量之比(或微粒数之比),或依阿伏加德罗定律,也等于(相同状态下)气态混合体系中组分气体的体积比。
例3.硼的平均相对原子质量为10.8,硼在自然界中有种同位素: B 与 B,则这两种同位素 B、 B在自然界中的原子个数比为
A. 1∶2 B.1∶4 C.1∶6 D.1∶8
2.两种溶液(同溶质)相混合,已知两溶液及混合溶液中溶质的质量分数,求两溶液的质量比:
例4.将密度为1.84g•cm-3,质量分数为98%的浓硫酸与水配制成30%的稀溶液,应怎么配制?
3.两可燃物组成的混合体系,已知其组分及混合物的燃烧热,求组分的物质的量之比或百分含量。
例5.在一定条件下,CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为:
2CO(气)+O2(气)=2CO2(气)+566KJ;
CH4(气)+2O2(气)=CO2(气)+2H2O(液)+890KJ
现有CO和CH4组成的气体混合物89.6L(标准状态下测定),在上述条件下燃烧,释放的热量为2953KJ,则CO和CH4的体积比为( )
A. 1∶3 B. 3∶1 C.1∶2 D.2∶1
4.其它有关物质组成、变化关系的两组分混合体系,依题意,设计适当的平均化学量,也可用十字交叉法求算两组分的某个化学量的比值或百分含量。
例6.在一定条件下,将25 gCO2和CO的混合气体通过灼热的碳粉,使之充分反应,测知所得气体在标准状态下的体积为22.4 L,则在相同状态下原混合气体中CO2和CO的体积比为
A.1∶4 B.1∶3 C.1∶2 D.2∶1
例7.KHCO3和CaCO3的混合物和等质量的NaHCO3分别与盐酸完全反应时,所消耗的酸的量相等,则混合物中KHCO3的质量分数是
A.50% B.68% C.81% D.90%
例8.使乙烷和丙烷的混合气体完全燃烧后,可得CO2 3.52 g,H2O 1.92 g,则该混合气体中乙烷和丙烷的物质的量之比为
A.1∶2 B.1∶1 C.2∶3 D.3∶4
例9.(MCE99.33第2小题)天然的和绝大部分人工制备的晶体都存在缺陷,例如在某种NiO晶体中就存在如右图所示(图略,请参看高考原题)的缺陷:一个Ni2+空缺,另有两个Ni2+被两个Ni3+所取代。其结果晶体仍呈中性,但化合物中Ni和O的比值却发生了变化。某氧化镍样品组成为Ni0.97O,试计算该晶体中Ni3+与Ni2+的离子数之比。
从上述几例中可看出,十字交叉法应用于处理两组分(或相当于两组分)的混合物的组成计算十分方便,如果在应用中能注意平均量的设计和判断交叉相减后的差值之比,则十字交叉法应用于化学计算中不仅方便快捷、同时还能提高答案的准确率,更能训练学生思维的敏捷性,在教学中应注意引导学生逐步掌握十字交叉法。
本文的详细解说为Word文件(含详细答案),在附件里。
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