在根据化学方程式的计算中,有时题目给的条件不是某种反应物或生成物的质量,而是反应前后物质的质量的差值,解决此类问题用差量法十分简便。
用差量法解题的一般步骤:
1.认真理解题意,分析化学反应前后是否出现股固、液、气等物质状态的变化,反应前后的数值与物质状态变化有无关系,分析题中每一个数据的意义,找出引起差值的原因。
2.分析差量值与某种反应物或生成物之间是否存在比例关系,以确定是否用差量法。
3.写出相关化学方程式,在化学方程式右侧列出并计算相关差量。
一、固体差量 :
例1.将质量为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。
由化学方程式可知,影响棒的质量变化的因素是参加反应的铁和生成的铜。每有56份质量的铁参加反应离开铁棒的同时,就有64份质量的铜回到铁棒上,则使棒的质量增加64-56=8(份)。现已知棒的质量增加100.8克-100克=0.8克,则可列比例求解。
二、液体差量 :
例2.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。
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 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。
三、气体差量 :
例3.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。
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,据此便可列比例求解。
解:设原混合气体中CO的质量分数为x
四、其他 :
例4.在天平左右两边的托盘上,各放一个盛有等质量、等溶质质量分数的足量稀硫酸的烧杯,待天平平衡后,向两烧杯中分别加入铁和镁,若要使天平仍保持平衡,求所加铁和镁的质量比。
分析:
①因硫酸足量,故铁和镁全参加反应。
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑、Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
②由化学方程式可知,影响天平两端质量变化的因素是加入的金属和生成的氢气。
③分别加入铁和镁后,只有当天平两端增加的质量相同时,天平才可仍保持平衡。
解:设所加铁与镁的质量分别为x、y(此时天平两端增加的质量均为a)
练习1 、 用氢气还原10 克CuO ,加热片刻后,冷却称得剩余固体物质量为8.4 克,则参加反应CuO 的质量是多少克?
练习2 、 将CO 和CO 2的混合气体2.4 克,通过足量的灼热的CuO 后,得到CO 2的质量为3.2 克,求原混合气体中CO 和CO 2的质量比?
练习3 、 将30 克铁片放入CuSO 4溶液中片刻后,取出称量铁片质量为31.6 克,求参加反应的铁的质量?
练习4 、 已知同一状态下,气体分子间的分子个数比等于气体间的体积比。把30mL 甲烷和氧气的混合气体点燃,冷却致常温,测得气体的体积为16mL ,则原30mL 中甲烷和氧气的体积比?
练习5 、 给45 克铜和氧化铜的混合物通入一会氢气后,加热至完全反应,冷却称量固体质量为37 克,求原混合物中铜元素的质量分数?
答案:1 、 8 克 2 、 7∶ 53 、 11.2 克 4 、 8∶7 、 7∶235 、 28.89%
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