高中化學計算方法 《差量法》 人教版

2022-06-18 05:51:04 字數 1810 閱讀 2377

差量法在眾多的解題技巧中,「差量法」當屬優秀方法之一,它常常可以省去繁瑣的中間過程,使複雜的問題簡單、快捷化。所謂「差量」就是指乙個過程中某物質始態量與終態量的差值。它可以是氣體的體積差、物質的量差、質量差、濃度差、溶解度差等。

【例3】把22.4g鐵片投入到500gcuso4溶液中,充分反應後取出鐵片,洗滌、乾燥後稱其質量為22.8g,計算

(1)析出多少克銅?

(2)反應後溶液的質量分數多大?

解析「充分反應」是指cuso4中完全反應,反應後的溶液為feso4溶液,不能輕率地認為22.8g就是cu!(若fe完全反應,析出銅為25.

6g),也不能認為22.8-22.4=0.

4g就是銅。分析下面的化學方程式可知:每溶解56gfe,就析出64g銅,使鐵片質量增加8g(64-56=8),反過來看:

若鐵片質量增加8g,就意味著溶解56gfe、生成64gcu,即「差量」 8與方程式中各物質的質量(也可是物質的量)成正比。所以就可以根據題中所給的已知「差量」22.8-22.

4=0.4g 求出其他有關物質的量。

設:生成cu x g,feso4  y g

fe+cuso4 =feso4+cu        質量增加

56         152    64       64-56=8

y     x        22.8-22.4=0.4

故析出銅3.2克

鐵片質量增加0.4g,根據質量守恆定律,可知溶液的質量必減輕0.4g,為500-0.4=499.6g。

【例4】將n2和h2的混合氣體充入一固定容積的密閉反應器內,達到平衡時,nh3的體積分數為26%,若溫度保持不變,則反應器內平衡時的總壓強與起始時總壓強之比為1∶______。

解析由阿伏加德羅定律可知,在溫度、體積一定時,壓強之比等於氣體的物質的量之比。所以只要把起始、平衡時氣體的總物質的量為多少mol表示出來即可求解。

方法一設起始時n2氣為a mol, h2為b mol,平衡時共消耗n2氣為xmol

n2+3h2 2nh3

起始(mola   b     ?0

變化(molx   3x      2x

平衡(mola-x  b-3x     2x

起始氣體:a+bmol

平衡氣體:(a-x)+( b-3x)+2x=(a+b-2x)mol

又因為:體積比=物質的量比

(注意:若n2為1mol,h2為3mol,是不夠嚴密的。)

方法二設平衡時混合氣體總量為100mol,則其中含nh3為100×26%=26mol

n2+3h2 2nh3     物質的量減少

1   3        24-2=2

26mol         x

x=26mol

即生成 nh的量,就是減少量,所以反應起始時混合氣體共為:100+26=126mol

比較上述兩種方法,不難看出「差量法」的優越性。

【例5】在200℃時將11.6g二氧化碳和水蒸氣的混合氣體通過足量的na2o2,反應完全後,固體質量增加3.6g。求混合氣體的平均分子量。

=11.6÷混合氣體總物質的量。

方法一設11.6g混合氣體中含xmolco2、y  mol水蒸氣。

解得:x=0.1,  y=0.4

方法二分析下列框圖

向固體na2o2中通入11.6gco2和h2o且完全反應,為何固體只增加3.6g?

原來是因跑掉o2之故。根據質量守恆可知:放出o2為11.

6-3.6=8g。

得:x+y=0.5(mol)

混合氣體的平均分子量=11.6÷0.5=23.2

本題的兩種解法雖都屬「差量法」,但方法二則更簡捷,可以說是「差量法」的經典之作,值得很好體會。

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