十字交叉法原理 十字交叉法原理解析( 二 )


7、 解:lmolC3H8完全燃烧放热为:571.6/2=285.8千焦 lmolC3H8完全燃烧放热为:2220千焦 lmol混合气体完全燃烧放热为:3847/5=769.4千焦 列出十字交叉法如下: H2 285.5 1460.6 769.4 C3H8 2220 483.6 求得H2和C3H8 的体积比为3/1 例8 一种气态烷烃和一种气态烯烃 , 它们的分子式中所含碳原子数相同 , 若l体积这种混合烃在O2中充分燃烧 , 能生成2体积的和2.4体积的水蒸气 , 则混合中烷烃和烯烃的体积比是多少? 解:设混合烃分子式为CxHy、烷烃与烯烃的体积比为 CxHy + 3.2 O2 = 2 CO2+ 2.4 H2O 1 3.2 2 2.4 根据原子守衡定理得混合烃分子式为C2H4.8 即氢的原子数是4.8.十字交叉法如下: C2H6 6 0.8 4.8 C2H4 4 1.2 求得混合物中C2H6和C2H4 的体积比是2/3 2.4 用于混合物中原子个数比的计算 例9 已知自然界中铱有两种质量数分别为191和193的同位素 , 而铱的相对分子质量为192.22 , 求这两种同位素原子个数比 。
8、 解:以1mol铱的相对分子质量为192.22为基准则十字交叉法如下: 191Ir 191 0.78 199.2 191Ir / 193Ir = 0.78 / 1.22 193Ir 193 1.22 求得191Ir与193Ir物质的量比为39/61 , 即它们原子个数比. 2.5 用于混合物中质量分数和体积分数的计算 例10 把0.200gNaCl和KI混和物溶于水后加入过量AgN03溶液析出0.449g , 求原混和物中NaCl和KI的质量百分数 。
9、 解:分别计算产生沉淀物的质量 , 根据化学方程式得: 0.200gNaCl生成0.490gAgCl 0.200gNaI生成0.283gAgI 则十字交叉法如下: NaCl 0.490 / 0.200 0.166 0.449/0.200 m( NaCl ) / m(KI) =0.166/ 0.041 KI 0.283 / 0.200 0.041 求得NaCl和KI的质量比是4/1 , 即他们的质量分数分别为80%、20% 。
10、 例11 在标准状况下氢气和一氧化碳的混合气体7L , 质量为2.25g , 求H2和CO的体积分数? 解:设混合气体的摩尔质量为M 2.25/M =7/22.4L/mol M=7.29 列出十字交叉法如下: CO 28 5.2 7.2 V( CO ) / V( H2 )=5.2 / 20.8 H2 2 20.8 求得CO与H2体积比是1/4 即它们体积分数分别是25% ,75% 例12 已知Fe2O3在高炉中发生反应Fe2O3+CO = 2FeO+CO2 , 反应形成的固体混合物Fe2O3、FeO中 , 铁和氧元素的质量比用m(Fe)∶m(O)表示 。
11、若m(Fe)∶m(O)=21∶8,计算Fe2O3被CO还原的质量分数 。
12、 解:此题用方程式法甚为烦琐 , 用十字交叉法则非常简单.即:若Fe2O3全部被还原 , 则m(Fe)∶m(O)=21∶6;若Fe2O3未被还原 , 则m(Fe)∶m(O)=21∶9 , 列出十字交叉法如下: 未被还原Fe2O3 9 / 21 2 / 21 8/21 被还原Fe2O3 6 / 21 1 / 21 则未被还原的氧化铁与被还原的氧化铁的物质的量之比为2∶1 , 所以被还原的氧化铁的质量分数为1/3×100%=33.3% 。
13、 例13 将20%NaCl溶液与60%NaCl溶液按质量比1∶3混合 , 计算NaCl溶液的质量分数 。
14、 解:设20%NaCl溶液为mg , 则60%NaCl溶液质量为3mg , 设所得NaCl溶液的质量分数为x% 列出十字交叉法如下: m 20% x%-60% x% 3m 60 % 20%-x% 则m/3m=(x%-60%)/(20%-x%)求出x=50 , 即NaCl的质量分数为50% 通过上面的例题可以看出 , 十字交叉法简便、实用、易于操作 , 但值得一提的是:在运用十字交叉法进行运算时 , 必须满足它的运算基础 。
15、十字交叉法应用于处理两组分(或相当于两组分)的混合物的组成计算十分方便 。
16、不断积累、总结、发掘新的解题方法 , 可促进知识的有效迁移、同化和深化对问题的理解 , 提高解题的效率与正确率 。
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