高中化學(xué)計(jì)算題常用技巧:十字交叉法
發(fā)布時(shí)間:2025-10-13 | 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)載和整理
導(dǎo)語(yǔ):未來(lái)的文盲不再是不識(shí)字的人,而是沒(méi)有學(xué)會(huì)怎樣學(xué)習(xí)的人??茖W(xué)的學(xué)習(xí)方法就是我們打開(kāi)知識(shí)寶庫(kù)的金鑰匙。如果我們掌握了科學(xué)的學(xué)習(xí),也就具備了獲取知識(shí)的能力,將讓我們終身受益。
在化學(xué)中凡可按a1x1+a2x2=ā(x1+x2)或(a1-ā)/(ā-a2)=x2/x1計(jì)算的問(wèn)題,都可以應(yīng)用十字交叉法計(jì)算。十字交叉法是化學(xué)計(jì)算中廣泛使用的解題方法之一,它具有形象,直觀的特點(diǎn)。如何計(jì)算呢?首先應(yīng)先寫(xiě)出混合兩組分對(duì)應(yīng)的量a1、a2和交叉點(diǎn)的平均值ā,然后按斜線作差取絕對(duì)值即得出相應(yīng)物質(zhì)的配比關(guān)系,其十字交叉法為:
組分1:a1ā-a2x1x1為組分分?jǐn)?shù)
ā―=
組分2:a2a1-āx2x2為組分分?jǐn)?shù)
十字交叉法適用的范圍是:凡是具有均一性、加和性的混合物,都可運(yùn)用這種方法進(jìn)行計(jì)算,但須注意,計(jì)算所得比值是質(zhì)量比還是物質(zhì)的量比,下面介紹幾種常見(jiàn)十字交叉法的計(jì)算:
一、質(zhì)量分?jǐn)?shù)十字交叉法
混合物中某元素原子或原子團(tuán)質(zhì)量守恒,且具有加和性,所以可用十字交叉法求混合物中某元素或某物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
例3:含氯54.2%的氯化鈉和氯化鉀的混合物,其中含NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是()
A、50%B、35%C、75%D、60%
解析:設(shè)氯化鈉質(zhì)量是m1、氯化鉀質(zhì)量是m2,依據(jù)氯元素守恒,則有60.7%m1+47.7%m2=54.2%(m1+m2),所以可用十字交叉法求解
NaCl:60.76.5 1m 1
54.2=
KCl:47.76.5 1m2
所以w(NaCl)=6.5/(6.5+6.5)100%=50%
二、濃度十字交叉法
溶液在稀釋或濃縮時(shí)溶質(zhì)的量守恒,如溶液濃度為質(zhì)量分?jǐn)?shù)有:m1a%+m2b%=(m1+m2)c%,或溶液濃度為物質(zhì)的量濃度有:C1V1+C2V2=(V1+V2)C(稀溶液),所以混合溶液濃度的計(jì)算可以用十字交叉法。
例4:100g10%的KNO3溶液使百分比濃度變?yōu)?0%,可采用的方法()
A、蒸發(fā)掉 45g 水B、蒸發(fā)掉50g水C、加入10gKNO3D、加入15gKNO3
解析:采用方法有兩種,其一:將KNO3溶液濃縮,即蒸發(fā)掉一部分水,設(shè)蒸發(fā)掉水的質(zhì)量為m2,則有10010%=m120%+m20%
20%KNO32010 1m 1
10==
水010 1m2
m2=m/2=50g;
其二:可向原溶液中加入KNO3固體
10%KNO3溶液1080 8m 1
20==
KNO3固體10010 1m2
所以80:10=100:x,得x=12.5g。
三、相對(duì)原子質(zhì)量十字交叉法
元素的相對(duì)原子質(zhì)量是元素的各天然同位素相對(duì)原子質(zhì)量和所占的含量算出來(lái)的平均值,當(dāng)僅有兩種天然同位素時(shí)有等式:A1W1+A2W2=āW,用十字交*法易于求解兩種同位素的原子個(gè)數(shù)比,這種方法叫做相對(duì)原子質(zhì)量十字交叉法。
例1:已知氯在自然界中有兩種穩(wěn)定的同位素35Cl和37Cl,其相對(duì)原子質(zhì)量為35、37,求自然界中35Cl所占的原子百分?jǐn)?shù)()
A、31.5%B、77.5%C、22.5%D、69.5%
解析:若設(shè)自然界中35Cl所占的百分?jǐn)?shù)為x1,37Cl占x2,則有35x1+37x2=35.45(x1+x2)所以可以用十字交叉法:
Cl35:351.55x1
35.45=
Cl37:370.45x2
所以w(35Cl)=1.55/(1.55+0.45)100%=77.5%
四、相對(duì)分子質(zhì)量十字交叉法
兩種氣體混合時(shí),質(zhì)量守恒。即n1M1+n2M2=(n1+n2)M,M為混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量,所以可用十字交*法求解混合氣體的體積比或物質(zhì)的量比,這種方法叫做相對(duì)分子質(zhì)量十字交叉法。
例2:某混合氣體由CO2、H2組成,知其密度為O2的0.5倍,則混合氣體中CO2與H2的體積比()
A、2:1B、2: 3C 、1:2D、3:2
解析:體積比即為物質(zhì)的量之比,設(shè)CO2的物質(zhì)的量為n1,H2的物質(zhì)的量為n2,則有44n1+2n2=320.5(n1+n2),可用十字交叉法
CO2:4414n1
16=
H2:228n2
可求得n1:n2=1:2,所以答案C正確。
以上是一些解題過(guò)程中常用的十字交叉法,另外還有密度,平均組成,反應(yīng)熱等十字交叉法,這就需要遇到具體問(wèn)題進(jìn)行具體分析。
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