全国初中生化学竞赛预赛专题讲座-差量法

全国初中生化学竞赛预赛专题讲座一一第一讲差量法在化学计算中的应用差量法是根据化学变化前后物质的量发生的变化，找出所谓的“理论差值”。这个差值可以是质量、气体的物质的体积、压强、物质的量、反应过程中热量的变化等。该差值的大小与参与反应的有关量成正比。差量法就是借助于这种比例关系，解决一定量变得计算题。用差量法进行化学计算的有点事化难为易、化繁为简。解此类题的关键是根据题意确定“理论差值”，再根据题目提供的“实际差值”，列出比例式，求出答案。第一部分：专题讲解差量法之一差量法计算，就是利用反应前后的质量差来求解，其优点是：思路明确、步骤简单、过程简捷。一、差量法解题的原理设反应：A+B=C质量差a c a-c（或c-a）x y x-y这里小小-y均为正数，存在等式乌=E=|二|。X丫X-y也就是说，在化学反应前后，物质的质量差和参加该反应的反应物或生成物的质量成正比例关系，这就是根据质量差进行化学计算的原理。二、差量法解题的步骤.审清题意，分析产生差量的原因。.将差量写在化学反应方程式的右边，并以此作为关系量。.写出比例式，求出未知数。三、事例.质量减少的计算〔例1〕把6.1g干燥纯净的氯酸钾和二氧化镒的混合物放在试管里加热，当完全分解、冷却后称得剩余固体质量为4.2g，求原混合物里氯酸钾有多少克？〔分析〕根据质量守恒定律，混合物加热后减轻的质量即为生成的氧气质量W混-W剩=wO2)，由生成的02即可求出kcio3。〔解答〕设混合物中有质量为XKC103MnO22KC1O3^=2KC1+30,t245 96x (6.1-4.2)g245：96=x：1.9x=4,8g答：略。2.质量增加的计算〔例2〕把质量为10g的铁片放在50g硫酸铜溶液中，过一会儿取出，洗净、干燥、称重，铁片的质量增加到10.6g,问析出多少克铜？原硫酸铜溶液的溶质的质量分数是多少？〔分析〕在该反应中，单质铁变成亚铁离子进入溶液，使铁片质量减少，而铜离子被置换出来附着在铁片上。理论上每56g铁参加反应后应能置换出64g铜、铁片净增加质量为64-56=8g。现在铁片增重10.6-10=0.6g并非是析出铜的质量，而是析出铜的质量与参加反应的铁的质量差。按此差量即可简便进行计算。〔解答〕设有质量为x铜析出，有质量为yCuSO参加反应4Fe+CuSO4=Cu+FeSO4质量差56 160 64 64-56=8y x 10.6-10=0.664:8=x:0.6x=4,8g160:8=y=0.612—X100%=24%50答：（略）差量法之二差量法是利用反应过程中反应物（反应物的混合物或溶液）和生成（包括生成物的混合物或溶液）从始态到终态的差值，作为解题的突破口。这个差值（量）和反应过程中其他量一样，受反应体系的控制，与其他量一样有正比例的关系。但是，在一个反应中可能找到多个化学量的差值，用这个方法时应仔细分析题意，选择有关的化学量的差值，运算会十分简捷。例1将盛有12gCuO的试管通入氢气后加热，当冷却后试管内的固体残渣为10g时，求氧化铜被还原的质量分数？分析：此题经分析，12gCuO没有完全反应，生成物的残渣10g中也有没有反应的CuO。用常规解法较烦琐，如果用差量法则较为简便。但一定要分析清楚，减重的质量是哪种元素，在这题里减重的是CuO中的氧元素，它与H2结合成为H2O。根据方程式分析：设参加反应的CuO质量为y。CuO+H.AH.O+Cu 减重质量比80 64 16y 12g-10g=2g8016—=7-y=10gy2g则③溺还原的质量分数为学区100%=83.3%例2某一盛满硫酸溶液的试管，其质量是47g（硫酸密度为1.4g/cm3），如果用这一试管盛满硝酸溶液（密度为1.2g/cm3），质量为42g，则该试管最多能盛水多少毫升？分析：用相同试管盛两种溶液，则试管的质量、体积保持不变，如果这两个不变量已知，问题已经解决。但恰好它们均未知，一般解法应设两个未知数，借助密度设联立方程求解。但若用质量差，则可快速求解。解：如果试管体积为1mL，上述溶液质量差为（1.4—1.2）g，即0.2g。现在试管体积为VmL，质量差为（47—42）g，则(4"4(4"4。g

(1.4-1.2)g25mL第二部分：当堂练习例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？例2、将CO和CO2的混合气体2。4克，通过足量的灼热的CuO后，得到CO2的质量为3。2克，求原混合气体中CO和CO2的质量比？例3、将30克铁片放入CuSO4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？例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?例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：18克27：5 311。2克48：77：23 528。89%第三部分：课后作业练习1、将盛有12克氧化铜的试管，通一会氢气后加热，当试管内残渣为10克时，这10克残渣中铜元素的质量分数？练习2、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。现有CO、02、CO2混合气体9ml，点火爆炸后恢复到原来状态时，体积减少1ml，通过氢氧化钠溶液后，体积又减少3。5M1，则原混和气体中C0、02、C02的体积比？练习3、把CO、C02的混合气体3。4克，通过含有足量氧化铜的试管，反应完全后，将导出的气体全部通入盛有足量石灰水的容器，溶液质量增加了4。4克。求⑴原混合气体中C0的质量？⑵反应后生成的C02与原混合气体中C02的质量比？练习4、C0和C02混合气体18克，通过足量灼热的氧化铜，充分反应后，得到C02的总质量为22克，求原混合气体中碳元素的质量分数？练习5、在等质量的下列固体中，分别加入等质量的稀硫酸（足量）至反应完毕时，溶液质量最大的是（ ）AFeBAlCBa（OH）2DNa2CO3练习6、在CuCl2和FeCl3溶液中加入足量的铁屑m克，反应完全后，过滤称量剩余固体为m克，则原混合溶液中CuCl2与FeCl3物质的量之比为（）（高一试题）A