化学中的十字交叉法

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高中化学解题方法——十字交叉法

高中化学解题方法——十字交叉法
总结词
用于比较不同条件下化学反应的快慢
详细描述
在比较不同条件下化学反应速率时,可以通 过十字交叉法来找出反应速率之间的比例关
系,进而比较不同条件下反应的快慢。
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计算准确性的保证
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理解原理
正确理解十字交叉法的原理是保证计 算准确性的基础,需要明确该方法的 基本思路和计算步骤。
细心计算
在应用十字交叉法时,需要细心计算 ,避免因计算错误导致结果偏差。
思维方式的训练
培养逻辑思维
应用十字交叉法需要具备一定的逻辑思维能力,通过训练可以逐步提高这方面的能力。
拓展解题思路
浓度计算
在化学实验中,当需要计 算溶液的浓度时,可以使 用十字交叉法。
建立十字交叉模型
确定两个量
选择两个量进行比较,通 常是一个已知量和一个未 知量。
建立交叉模型
将两个量放在交叉线上, 表示它们的差值和比值。
确定交叉点
根据题目要求,确定交叉 点所代表的意义,如混合 物的组成、平均量的计算 等。
求解问题
高中化学解题方法—— 十字交叉法
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202X-01-01
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• 十字交叉法的原理 • 十字交叉法的应用 • 十字交叉法的解题步骤 • 十字交叉法的注意事项 • 实例解析
01

十字交叉法化学

十字交叉法化学

十字交叉法化学

十字交叉法是一种常用的化学实验方法,用于确定化合物的化学式和结构。它是通过观察和分析化合物在不同条件下的性质和反应来推断其组成和结构的。

在进行十字交叉法实验时,我们首先需要准备一系列反应试剂和实验设备。然后,我们将待测化合物与不同试剂进行反应,观察其产生的沉淀、气体、颜色变化等现象。根据这些观察结果,我们可以初步判断化合物中可能含有的元素和官能团。

接下来,我们可以进一步利用其他试剂和方法对化合物进行进一步的测试和分析。例如,我们可以使用酸碱滴定法来确定化合物的酸碱性质,使用氢氧化钠溶液来检测是否含有酸性官能团,使用银镜反应来测试是否含有醛基等。

在进行实验过程中,我们还可以利用红外光谱、质谱、核磁共振等仪器来对化合物进行进一步的表征和分析。这些仪器可以提供更加详细和准确的化合物结构信息,帮助我们确定化合物的分子式和结构。

十字交叉法的优点是简单易操作、经济实用,可以在实验室中常规使用。它可以快速提供化合物的初步信息,为后续的进一步分析和研究提供基础。然而,十字交叉法也有一些局限性,例如对于复杂的化合物或含有多个相似官能团的化合物,可能需要更加复杂的实

验和分析方法来确定其结构。

总结起来,十字交叉法是一种常用的化学实验方法,通过观察和分析化合物在不同条件下的性质和反应来推断其组成和结构。它可以为化学研究和分析提供有价值的信息,是化学实验中不可或缺的一种方法。在进行实验时,我们需要仔细记录观察结果,并结合其他分析手段进行综合判断,以确保结果的准确性和可靠性。

化学常用计算方法之十字交叉法

化学常用计算方法之十字交叉法

高中常见使用十字交叉法的几种情况
2、同位素原子பைடு நூலகம்个数之比
例4、已知自然界中铱(Ir)元素有两种质量数分别为191和193的同位素, 而铱的平均相对原子质量为192.22,则这两种同位素院子的个数值比为?
例5、硼的天然同位素有10B和11B两种。已知10B和11B的原子个数之比为1:4 ,则硼元素的相对原子质量为?
高中常见使用十字交叉法的几种情况
5、利用对应的反应的关系求物质的量之比 例8、用 1L 浓度为0.1 mol/L 的NaOH溶液吸收了 0.8 mol 的CO2,所得溶 液中 CO32- 和HCO3- 的浓度之比为 多少?
例9、 A(g)+B(g)=C(g) △H1 D(g)+B(g)=E(g) △H2
c·(XA+XB) = a ·XA + b ·XB ,展开得
c·XA+c·XB = a·XA + b·XB ,移项得
XA(a-c)=XB·(c-b)
A:a
XA cb XB ac
B:b
|c-b| =XA
C
=
|a-c| =XB
十字交叉法的使用要求
1、适用于两种组分形成的混合物 2、关系式符合c·(XA+XB) = a ·XA + b ·XB ,其中C是混合组分中与a 、b量纲相同的量
若A、D混合1mol完全与B反应,放热△H3,则n(A):n(D)=

溶液的十字交叉法解释

溶液的十字交叉法解释

溶液的十字交叉法解释

溶液的十字交叉法解释:

十字交叉法是进行二组混合物平均量与组分计算的一种简便方法。凡可按M1·n1+M2·n2=M·n计算的问题,均可按十字交叉法计算。

式中,M表示某混合物的平均量,M1,M2则表示两组分对应的量。如M表示平均相对分子质量,M1,M2则表示两组分各自的相对分子质量,n1,n2表示两组分在混合物中所占的份额,n1:n2在大多数情况下表示两组分的物质的量之比;

有时也可以是两组分的质量之比,判断时关键看n1,n2表示混合物中什么物理量的份额,如物质的量、物质的量分数、体积分数,则n1:n2表示两组分的物质的量之比;如质量、质量分数、元素质量百分含量,则n1:n2表示两组分的质量之比。

化学十字交叉法

化学十字交叉法

化学十字交叉法

有机化学主要是研究有机物质的结构、性质和反应,而有机化学十字交叉法是一种识别有机物质类型、结构和- to -分子质量的有效方法。它是将有机物质的原子成分方法归纳为一个十字矩阵,该矩阵由原子、分子质量、熔点和沸点组成。

有机化学十字交叉法中,第一步是分析有机物质的原子组成,以及每个原子的数量。然后用这些数据来构造一个十字矩阵,在矩阵的第一列的第一行写上原子的类型,在第二列写上每种原子所占的数量,并在矩阵的第三列写上有机物质的平均分子质量,然后在第四列写上有机物质的熔点和沸点值(如果没有熔点和沸点值,可以填写其它信息)。

一旦有机物质的原子组成、数量以及其对应的属性值写入矩阵,就可以进行分析。其中包括分析有机物质的分子质量,如果大于等于1000Da,则需要利用质谱学来分析分子结构;通过分析原子数量,可以预测该有机物质可能是碳链类型的有机物质,而不是环类型的有机物质;最后,还可以根据有机物质的熔点、沸点以及相关反应,推测该有机物质的性质和有机化反应类型。

有机化学十字交叉法在有机物质结构和性质的分析和判断中发挥了重要的作用。在很多生物、有机、催化及分析实验中经常使用,用于快速确认有机物质的结构、类型、质量和反应特性,是有机物质研究的重要工具之一。

十字交叉法的原理及其在化学计算中的应用

十字交叉法的原理及其在化学计算中的应用

十字交叉法的原理及其在化学计算中的应用

十字交叉法,应用于二元混合体系具有平均值的计算问题,它具有简化思路、简便运算、计算速度快等显著优点.近年来,十字交叉法在中学化学计算中广泛使用,通过十字交叉得到差值的比值的含义如何确定,如果没有真正理解十字交叉法含义,在使用该方法时将没有真正达到简化思路、快速准确求解的目的,从而限制了该方法的推广和应用。

1 十字交叉法的原理:A×a%+B×b%=(A+B)×c% 整理变形得:

A/B=(c-b)/(a-c ) ①

如果我们以100 g溶液所含的溶质为基准

上式表示溶液混合时它们的质量比与相关质量分数比的关系. 可得如下十字交叉形式 a c-b

c ②b a-c

对比①,②两式不难看出:十字交叉关系中(c-b)/(a-c)为组分A和组分B混合时的质量比.推广到二组分混合体系中,当以一定质量的混合体系为基准所得十字交叉关系,其比值为质量比(例如,质量分数是以质量为基准);若有c-b比a-c的化学意义由平均值c决定,则比值就表示组分A中c-b和组分B中a-c所表示的量的比值.如c为质量或质量分数,则(c-b)/(a-c)表示组分A 和组分B溶液的质量之比.若c为密度,则(c-b)/(a-c)就表示组分A和组分B的溶液体积之比.若c为摩尔质量,则(c-b)/(a-c) 就表示组分A和组分B的物质的量比;此时可用十字交叉法求混合物中各组分的含量.

2 十字交叉法的应用例析:

2.1 用于混合物中质量比的计算

例1 将铝铁合金18.5克溶于足量的盐酸中产生标准状况下的氢气11.2升,求合金中铝铁的质量之比是多少?

化学十字交叉法的原理和应用

化学十字交叉法的原理和应用

化学十字交叉法的原理和应用

孟州一中 王俊强

化学计算是中学化学中的重要组成部分,运用恰当的数学方法和模型解决化学问题,可以培养学生的科学思维能力,提高学生分析问题、解决问题的能力,同时也可以加深学生对化学基本概念和基本原理的理解。“十字交叉法”的应用就是其中的典型。

一、十字交叉法的原理

对于一个具有平均意义的由组分A 、B 形成的二元混合体系,设a 、b (a >b )为组分

A 、

B 单位物理量的分属性,c 为混合物的混合属性即平均值,a,b,c 表示的物理量是一致的(如摩尔质量、相对原子质量、质量分数、焓变、分子式等),X 、Y 两组分单位物理量的数量因子。此时通常可以建立一个二元一次方程组:

aX+bY=c X+Y=1

对上边的二元一次方程组进行变式得:

X c-b

Y a-c

为了方便同学们的记忆,将其变为固定模式:

单位物理量的组分A a c-b

c

单位物理量的组分B b a-c

二、十字交叉法的应用

十字交叉法作为一种简单算法,它特别适合于两总量、两关系的混合物的有关计算。具体适用题型如下:

(1)有关质量分数的计算(用两种不同浓度溶液的质量分数与混合溶液的质量分数作十字交叉,求两种溶液的质量比)

例1 将50%的盐酸溶液与10%盐酸溶液混合成40%的盐酸溶液,求所取两种溶液的质量比。

解析:

(2)有关物质的量浓度的计算(用混合钱的物质量的浓度与混合后的物质量的浓度做十字交叉,求体积比)

13)%10()%50( HCl m HCl m 100g50% 盐酸 50 30 40 100g10% 盐酸 10 10

化学十字交叉法

化学十字交叉法

化学十字交叉法

化学十字交叉法

化学十字交叉法是一种常用于有机合成中的化学反应设

计方法。该方法通过将多个反应条件、试剂和合成步骤交叉进行考虑,以达到优化反应的目的。这种方法能够减少有机合成过程中的试剂使用量,同时降低反应所需的时间和成本,并优化反应结果。

化学十字交叉法的设计思路

化学十字交叉法的设计包括四个方面:

1. 反应物交叉条件:化学十字交叉法对反应物条件进行

组合和匹配,以提高反应的化学收率和位选性。在该方法中,反应物的组合不是随意选择的,而是依靠化学常识和实验经验,以避免无效或低效的反应。

2. 反应步骤交叉考虑:通过对反应步骤进行交叉考虑,

可以找到化学合成中比较快速和有效的方法。在很多实验条件下,反应步骤是可以交叉考虑的,这有助于优化反应的时间和成本,同时有助于提高合成的产率。

3. 反应温度和反应时间的考虑:化学十字交叉法还需要

考虑反应的时间和温度,以使反应更加稳定和适存。这些参数的设定通常需要依照各种不同的反应条件和情况来进行调整。

4. 推乳利用条件交叉:再比如说选择酰化反应中原料中

二苯乙酸的化学常识和实验经验,在特定情况下有利于提高产量,而在其他情况下会导致反应效率的降低。在此情况下,化学十字交叉法可以帮助实验者准确预测如何选择适当的反应条

件,以达到更佳的结果。

化学十字交叉法的优势和应用

化学十字交叉法的主要优势在于它可以优化反应条件,提高产量和降低成本。在物质生产和有机合成方面,这种方法非常有用。它可以通过优化试剂浓度、反应条件等参数来帮助提高反应速率和产量。此外,在有机合成方面,该方法也具有重要的应用。

高中化学解题方法——十字交叉法

高中化学解题方法——十字交叉法

3 .十字交叉法

十字交叉法又名混合规则法、杠杆原理等,它在化学计算中具有能简洁和迅速求解的特点。 1、十字交叉法的数学原理:凡能列出一个二元一次方程组来求解的命题,均可用十字交叉

法。如: 1211221

x x a x a x a +=⎧⎨

+=⎩平

12a a a -

a

2

1a a a -平

结论:

2121a a x x a a -=

-平

十字交叉法立足于二元一次方程的求解过程,并把该过程抽象为十字交叉的形式,所以凡能

列出一个二元一次方程来求解的命题均可用此法。

2、使用范围列表如下:

⎧⎪

⎨⎪⎩

溶液度混合十字交叉法平均化式量(原子量)平均耗氧量

3、注意事项

(1)适用于十字交叉法的量必须是具有加权平均意义的量,具体说是一些分数,如:质量分时、体积分数、物质的量分数或者是一些具有复合单位的量,如:摩尔质量、密度、燃烧热等。

(2)物理量必须具有简单的加和性。如溶液质量等,而溶液混合时的体积不具有加和性,所以一般不可用物质的量浓度交叉求两溶液的体积比,只有稀溶液混合时近似处理忽略体积........变化..

才可用十字交叉法求解。 (3)比的问题:什么比——基准物质以什么物理量为前提进行分量和平均量的确定得出的比,以物质的量为前提得出的是基准物质的物质的量之比;以一定质量为前提得出的是基准物质的质量之比。

练习

1、质量百分比浓度溶液的混合

如用的98%浓硫酸与7%的稀硫酸混合配成20%的硫酸溶液,则需浓硫酸与稀硫酸以质量比为混合恰好配成20%的硫酸。

2、物质的量浓度溶液的混合

如用18mol/L的浓硫酸与2mol/L的稀硫酸混合成6mol/L的硫酸,则浓硫酸与稀硫酸的体积比是。

化学十字交叉法原理

化学十字交叉法原理

化学十字交叉法原理

化学十字交叉法是一种用于解决化学反应平衡问题的方法,它能够帮助我们快

速而准确地求解化学方程式中的未知量。在化学学习中,我们经常会遇到需要平衡化学方程式的情况,而十字交叉法就是一种非常有效的工具。

首先,我们来看一下十字交叉法的基本原理。在化学反应中,我们常常需要平

衡反应方程式,使得反应物和生成物的摩尔比能够符合实验结果。而十字交叉法就是通过建立一个简单的表格,来帮助我们解决平衡方程式中的未知系数。

具体来说,我们可以通过以下步骤来运用十字交叉法解决化学方程式的平衡问题:

首先,我们列出化学方程式中的反应物和生成物,并确定它们的摩尔比。然后,我们可以建立一个简单的表格,将反应物和生成物的摩尔比填入表格中。

接下来,我们可以通过交叉相乘的方法,求解未知系数。具体来说,我们可以

将反应物和生成物的摩尔比分别作为分子和分母,进行交叉相乘,从而求解未知系数。

最后,我们可以将求解出的未知系数代入到化学方程式中,从而得到平衡的化

学方程式。

通过以上步骤,我们可以看到,化学十字交叉法是一种简单而有效的方法,能

够帮助我们快速解决化学方程式的平衡问题。它不仅能够提高我们解题的效率,还能够帮助我们更好地理解化学反应的平衡原理。

除了以上的基本原理和步骤外,我们还需要注意一些使用十字交叉法时的注意

事项。首先,我们需要确保化学方程式的反应物和生成物的摩尔比是准确的,这样才能够得到正确的结果。其次,我们需要注意交叉相乘时的符号问题,以确保计算

的准确性。最后,我们需要多加练习,通过反复的实践来提高运用十字交叉法的能力。

化学十字交叉法原理

化学十字交叉法原理

化学十字交叉法原理

化学十字交叉法是一种重要的化学实验方法,通过将反应物按照一定的比例配比后,交叉组合进行反应,从而得到不同的产物。这种方法为化学实验提供了一种便捷高效的途径,使得不同反应物之间的相互作用更加明确。本文将介绍化学十字交叉法的原理,并探讨其在实验中的应用。

原理介绍

化学十字交叉法的原理基于反应物之间的相互作用,通过不同反应物按照一定的比例配比后,进行交叉组合反应,使得反应物之间的相互作用更为清晰。通过这种方法,不仅可以得到更多的产物信息,还可以推动化学反应的进行,提高产物得率。

化学十字交叉法实验步骤

1.准备反应物

–根据实验要求,准备好所需的反应物,按照一定的比例进行称量,并分别置于不同的容器中。

2.交叉组合

–将不同的反应物按照配比要求进行交叉组合,即将不同的反应物按照不同的配比进行组合。

3.反应

–将交叉组合后的反应物混合均匀,在适当的条件下进行反应,在一定的时间内观察反应的进行。

4.产物分析

–反应结束后,对产物进行分析,可以通过色谱、质谱等技术手段进行分析,得到产物的结构和性质。

化学十字交叉法的优势

1.提高实验效率

–化学十字交叉法可以一次性得到多个产物,提高实验效率,加快实验进程。

2.深化对反应物相互作用的理解

–通过不同反应物之间的交叉反应,可以更深入地理解反应物之间的相互作用,为进一步研究提供参考。

3.拓宽产物范围

–通过化学十字交叉法,可以得到不同的产物组合,从而拓宽了产物范围,为新物质的发现提供可能。

实验应用举例

1.有机合成

–在有机合成中,化学十字交叉法经常用于合成复杂的有机分子,通过不同反应物的组合获得更多的产物,帮助合成更复杂的有机分子。

(完整版)化学十字交叉法

(完整版)化学十字交叉法

“十字交叉”法的妙用

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%

解析:要求混合气中乙烯的质量分数可通过十字交叉法先求出乙烯与氧气的物质的量之比(当然也可以求两组分的质量比,但较繁,不可取),再进一步求出质量分数。 这样,乙烯的质量分数是:

ω(C 2H 4)=32

1283283⨯+⨯⨯×100 %=72.4% 答案:C 。 (解毕)

二、十字交叉法的解法探讨:

1.十字交叉法的依据:

对一个二元混合体系,可建立一个特性方程: ax+b(1-x)=c

(a 、b 、c 为常数,分别表示A 组分、B 组分和混合体系的某种平均化学量,如:单位为g/mol 的摩尔质量、单位为g/g 的质量分数等) ;x 为组分

高中化学 十字交叉法计算方法总结

高中化学 十字交叉法计算方法总结

方法总论

十字交叉法

十字交叉法是进行二组分混合物平均量与组分计算的一种简便方法。凡可按M1n1+M2n2=M(n2+n2)计算的问题,均可按十字交叉法计算。

式中,M表示混合物的某平均量,M1、M2则表示两组分对应的量。如M表示平均相对分子质量,M1、M2则表示两组分各自的相对分子质量,n1、n2表示两组分在混合物中所占的份额,n1:n2在大多数情况下表示两组分的物质的量之比,有时也可以是两组分的质量之比,判断时关键看n1、n2表示混合物中什么物理量的份额,如物质的量、物质的量分数、体积分数,则n1:n2表示两组分的物质的量之比;如质量、质量分数、元素质量百分含量,则n1:n2表示两组分的质量之比。十字交叉法常用于求算:(1)有关质量分数的计算;

(2)有关平均相对分子质量的计算;十字交叉法计算的式子如下:(3)有关平均相对原子质量的计算; n1:M1 M2-M

(4)有关平均分子式的计算; M

(5)有关反应热的计算; n2:M2 M-M1

(6)有关混合物反应的计算。 n1/n2=(M2-M)/(M-M1)

一.有关质量分数的计算

1.实验室用密度为1.84 g/cm398%的浓硫酸与密度为1.1 g/cm315%的稀硫酸混合配制密度为1.4 g/cm3 59%的硫酸溶液,取浓、稀硫酸的体积比最接近的值是A.1:2 B.2:1 C.3:2 D.2:3

2.在苯和苯酚组成的混合物中,碳元素的质量分数为90%,则该混合物中氧元素的质量分数是

A.2.5% B.5% C.6.5% D.7.5%

二.有关平均相对分子质量的计算

十字交叉法写化学式

十字交叉法写化学式

十字交叉法写化学式

利用化合价写化学式

根据化合价写化学式的依据:

化合物中各元素正负化合价的代数和为零

常见的方法:最小公倍数法和十字交叉法

1、最小公倍数法写化学式

最小公倍数法———“一写、二求、三标、四验”

一写:一般把正价元素的符号(或根)写在左边,负价元素的符号(或根)写在右边,并把化合价写在元素符号(或根)的正上方二求:求两种元素(或根)的最小公倍数,然后求出每种元素(或根)的原子个数。即原子个数=最小公倍数÷∣化合价∣三标:将原子个数写在相应元素符号(或根)的右下角

四验:检验各种元素正负化合价的代数和是否为零,确定化学式的正确性

2、十字交叉法写化学式

十字交叉法———“一排、二标、三交、四约、五查”

一排:元素符号(或根)一般按正价左,负价右顺序排列

二标:标出各元素的化合价,如果有根只需标出根的化合价

三交:将元素化合价(或根)的绝对值交叉写在另一元素符号(或根)的右下角

四约:将各元素(或根)的原子数约成最简整数比

五查:检查正负化合价代数和是否为零,确定化学式的正确性

这种方法也可以简单记忆为“正左负右标价数,十字交叉写个数”

说明:

①、只有确切知道某物质存在才能根据化合价书写化学式

②、一般把正价写在左边,负价写在右边。但也有例外。如NH3

③、如果标明根的个数时,应把根加上括号,再把数字写在右下角

化学十字交叉法原理

化学十字交叉法原理

化学十字交叉法原理

化学十字交叉法是一种用于确定化合物结构的实验室方法。它基于两种或更多种不同的试剂发生反应,形成交叉反应产物。通过观察这些反应产物的特性,可以推断出原来化合物的结构。

该方法的原理是利用交叉反应的特异性来识别化合物中的不同基团或官能团。为了实施化学十字交叉法,首先需要选择两种有特异性反应的试剂。这两种试剂应该能够与目标化合物中的不同官能团发生反应,并且生成明显可观察的交叉反应产物。

当这两种试剂与目标化合物反应时,会形成交叉反应产物。这些交叉反应产物可以通过不同的实验室技术进行鉴定。例如,可以使用质谱分析、红外光谱分析、核磁共振等技术来确定交叉产物的结构。

通过比较交叉反应产物的特性与已知化合物的特性,可以确定目标化合物中不同基团的存在和位置。这样,就可以推断出目标化合物的结构。

需要注意的是,化学十字交叉法只能提供化合物结构的初步推测,并且需要进一步的实验验证。此外,该方法在分子中包含多个相似官能团或基团时可能会出现挑战,因为反应产物可能会难以区分。

因此,化学十字交叉法是一种常用的实验室方法,可以用于确定化合物的结构,但需要结合其他实验技术和数据进行验证和确认。

(完整版)化学十字交叉法

(完整版)化学十字交叉法

“十字交叉”法的妙用

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%

解析:要求混合气中乙烯的质量分数可通过十字交叉法先求出乙烯与氧气的物质的量之比(当然也可以求两组分的质量比,但较繁,不可取),再进一步求出质量分数。 这样,乙烯的质量分数是:

ω(C 2H 4)=32

1283283⨯+⨯⨯×100 %=72.4% 答案:C 。 (解毕)

二、十字交叉法的解法探讨:

1.十字交叉法的依据:

对一个二元混合体系,可建立一个特性方程: ax+b(1-x)=c

(a 、b 、c 为常数,分别表示A 组分、B 组分和混合体系的某种平均化学量,如:单位为g/mol 的摩尔质量、单位为g/g 的质量分数等) ;x 为组分

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化学中的“十字交叉法”

十字交叉法是进行二组分混合物平均量与组分量计算的一种简便方法。在化学计算中所涉及的题目较多,应用广泛。现将化学中的“十字交叉法”加以系统的说明和应用。

一、 十字交叉法的由来

题目:现有10个苹果,其中0.2㎏、0.3㎏的苹果分别为6个、4个。求平

均每个苹果重多少?

解:设平均每个苹果重c ㎏,则 c= 0.2×6+0.3×4 6+4

= 0.24(㎏) 即c = 0.2×610 + 0.3×410 = 0.2×60% + 0.3×40% = 0.24(㎏) (其

中百分数指的是个数百分数) 或0.2×6+0.3×4=0.24×(6+4)

现将上述题目变形为:

现有一些苹果,其中a ㎏、b ㎏的苹果分别为x 个、y 个。求平均每个

苹果重多少?

解:设平均每个苹果重c ㎏,则 c= a ×x +b ×y x +y

(㎏) 即ax+by=c (x+y ) (a

由(*)知,若要计算两种苹果的个数百分数x 、y ,只须知道两种苹果

的重量比a 、b 和平均重量c 即可。

在化学计算中,也会经常遇到类似以上题目问题:则可利用二元一次方程(*)求x y 。由方程 (*) 解得 x y = b-c c-a 。

x 与y 的比值也可用下列形式简单描述出来:

x (b-c)

—— == —— 即:x y = b-c c-a

y (c-a)

二、 十字交叉法的适用范围

下面列表说明a 、b 、c 、x 、y 、x y 的含义:

时,必须符合(*)中列出的二元一次方程,才能使得x/y具有相应的含义。

三、十字交叉法应用

(一)用组分的式量与混合气的平均式量做十字交叉,求组分物质的量比(气体体积比)或物质的量分数(或气体的体积分数)。

例1:已知H2和CO 的混合气,其平均式量是20,求混合气中H2和CO 的体积比以及CO 的体积百分数。

【针对练习】

1、已知CO、CO2混合气的平均式量是32,求混合气中CO 的体积百分数。

2、氧气和二氧化硫的混合气体的质量为17.2g,在标况下占体积11.2L,则其中

含二氧化硫气体为。

3、由氮气和二氧化碳组成的混合气体,平均分子量是36,则此混合气体中

二氧化碳的质量分数为( )

(二)用同位素的原子量或质量数与元素原子量作交叉,求原子个数比或同位素百分数。

例2:已知铜有63Cu 和65Cu 两种同位素,铜元素的原子量是63.5,求63Cu 和65Cu的原子个数比。

【针对练习】

1、某元素X的相对原子质量为a,X元素有质量数分别为b和c的两种核

素,则b X在自然界所占的原子百分数为。

2、氯元素的近似相对原子质量是35.5,则天然氯元素中35Cl与37Cl的原子个数之比约为多少?

3、硅元素有质量数为28、29、30三种同位素,硅近似原子量为28.1,自然界中质量数为28的硅原子百分含量为92%,则质量分数为29、30的原子个数比为多少?

(三)用两种不同物质的量浓度溶液浓度与混合后溶液浓度作十字交叉,求混合前两种溶液的体积比。

例3:有物质的量分别为3.6 mol·L-1, 4.8 mol·L-1的硫酸钠溶液,按怎样的体积比才能配成4 mol·L-1的溶液?

【针对练习】

物质的量分别为6 mol·L-1, 1 mol·L-1的硫酸溶液,按怎样的体积比才能配成4 mol·L-1的溶液?

(四)用两种不同浓度溶液的质量分数与混合溶液的质量分数作十字交叉,求两种溶液的质量比。

(五)例4:用60%和20%的两种NaOH 溶液混合配成30%的NaOH 溶液,则所用两种NaOH 溶液的质量比为多少

(六)

【针对练习】

1、实验室用密度为1.84 g·cm-3 98%的浓硫酸与密度为1.1 g·cm-3 15%的稀硫酸混和配制密度为1.4 g·cm-3 59%的硫酸溶液, 取浓、稀硫酸的体积比最接近的值是多少?

2、用80%和40%的硫酸相混合配制成50%的硫酸,求两种浓度的硫酸的质量之比。

(五)用组分的气体密度与混合气的密度作十字交叉,求组分的体积比或体积分数。

例5:标况下,氮气的密度为1.25 g·L-1,乙烷的密度为1.34 g·L-1,两种气体混合后,其密度为1.30 g·L-1,求混合气中氮气和乙烷的体积比。

【针对练习】

1、实验测得乙烯与氧气混合气体的密度是氢气的14.5倍,可知其中乙烯的质

量百分比为多少?

2、由CO2、H2和CO 组成的混合气在同温同压下与氮气的密度相同。则该混合气体中CO2、H2和CO的体积比为( )

A、29∶8∶13

B、22∶1∶14

C、13∶8∶29

D、26∶16∶57

3、在标准状况下,气体A的密度为1.25g/L,气体B的密度为1.875g/L,A 和B的混合气体在相同状况下对氢气的相对密度为16.8,则混合气体中A 与B的体积比为( )

A、1:2

B、2:1

C、2:3

D、3:2

(六)用两种物质中同一元素的质量分数求两物质的质量比

(七)例6:FeO 中和FeBr2的混合物中Fe 的质量百分率为50%,求两物质的质量比。

(八)

(九)

【针对练习】

1、已知白磷和氧气可发生如下反应:P4 +3O2 = P4O6,P4 +5O2 = P4O10在某一密闭容器中加入62克白磷和50.4升氧气(标准状况), 使之恰好完全反应, 所得到的P4O10与P4O6的物质的量之比为( )

A、1∶3

B、3∶2

C、3∶1

D、1∶1

2、今有硝酸铵(NH4NO3)和尿素(CO(NH2)2)混合化肥,经测定含氮40%,则混合物中硝酸铵和尿素的物质的量之比( )

A、4:3

B、1:1

C、3:4

D、2:3

3、磷放在氯气中燃烧,若P与Cl2按物质的量之比为1∶1.8混合,待充分反应后,生成物中PCl3与PCl5的物质的量之比为多少?

4、4、8.0Fe2O3和CuO的混合物被足量CO充分还原后,固体减轻2.0g。求原混合物中Fe2O3和CuO各多少克?

5、亚硫酸钠部分氧化成硫酸钠之后,硫元素占混合物的25%,求混合物中二者的物质的量之比。

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