十字交叉法原理 十字交叉法原理解析


十字交叉法原理 十字交叉法原理解析

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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100g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有关质量分数比的关系 。
2、 可得如下十字交叉形式 a c-b c b a-c ② 对比①、②两式可以看出: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 。
3、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 。
4、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题: 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? 解:在标准状况下 , 求出氢气的质量m=1g , 以混合物总质量18.5g作为基准物再根据镁铝与盐酸的关系列出十字交叉式如下: Al 37 / 18 19/56 1 Fe 37/56 19/18 求得铝与铁质量的比是9/28 例2 镁和铝的混合物10g , 与足量的稀硫酸充分反应 , 生成1.0g氢气 , 求混合物中镁和铝的质量比为多少? 解:在标准状况下 , 以混合物总质量10g作为基准物再根据镁铝与盐酸的关交叉式如下: Mg 5/6 1/9 1 Al 10/9 1/6 求得镁与铝的质量比是2/3 例3 KHCO3和CaCO3的混合物和等质量的NaHCO3分别与盐酸完全反应时 , 所消耗的酸的量相等 , 则混合物中KHCO3与CaCO3的质量比是多少? 解:由化学反应方程式:KHCO3+HCl=KCl+H2O+CO2↑ CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 以消耗HCl物质的量1mol作为基准物, 求出反应掉KHCO3、CaCO3、NaHCO3的质量的数值分别为100g、50g、84g , 依题意KHCO3和CaCO3的混合物84g与NaHCO384g均消耗1molHCl , 即两个分量值分别为100和50 , 平均值为84 , 用十字交叉法图解如下: KHCO3 100 34 84 CaCO3 50 16 因为是以物质消耗HCl的物质的量1mol为基准物 , 所以比值34/16=17/8为碳酸氢钾与碳酸钙消耗HCl的物质的量之比 , 故原混合物中碳酸氢钾与碳酸钙的物质的量之比为17/4 , 即质量比也为17/4(因它们的相对分子质量相等) 。
5、 2.2 用于混合物中物质的量比的计算 例4 在标准状况下 , 测得空气和HCl混合气体对氢气的相对密度为17 , 求空气和HCl气体的物质的量之比 。
【十字交叉法原理 十字交叉法原理解析】6、 解:混合气体的平均式量为17×2=34 , 以1 mol混合物为基准物则十字交叉法如下: 空气 29 2.5 34 HCl 36.5 5 求出空气与HCl气体的物质的量比是1/2 例5 某Na2SO3已部分氧化成Na2SO4 , 经测定该混合物中硫的质量分数为25% , 求混合物中Na2SO3和Na2SO4的物质的量之比 (整数比)? 解:由平均质量分数25% , 列出十字交叉法如下: Na2SO3 中 S % 25.397 % 2.465 % 25% Na2SO4 中 S % 22.535 % 0.397 % 求得Na2SO3与Na2SO4 的物质的量比是6/1 2.3 用于混合物中体积比的计算 例6 已知CH4, C2H4及其混合气体在同温同压下分别为 0.71g/L、1.25g/L、1.16g/L , 求混合气体CH4和C2H4的体积比是多少? 解:以1mol 混合气体密度1.16 g/L作为基准物 则十字交叉法如下: CH4 0.71 0.09 1.16 C2H4 1.25 0.45 求得CH4与C2H4 的体积比是1/3 例7 已知 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) , △H=-571.6千焦 C3H8 (g)+5 O2(g)=3CO2(g)+4H2O(1) ,  △H=-2220千焦 求H2和C3H8的体积比 。