化学计算方法——差量法
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化学计算方法—差量法差量法(Method of differences)是一种常用于化学计算中的方法,它基于简单的减法运算来解决问题。
该方法适用于各种计算,包括浓度计算、物质量计算、平衡常数计算等等。
差量法的核心思想是通过计算前后两个状态之间的差异来求解问题。
在使用差量法时,首先需要确定一个基准状态,然后计算出其他状态与基准状态之间的差异。
这些差异通常以数值的形式表示。
举个例子来说明差量法的具体应用。
假设有一瓶体积为500mL的酒精溶液,其中酒精的浓度为30%(体积百分比)。
现在我们想要将浓度调整为20%。
要使用差量法来计算所需的酒精和溶液的体积,我们可以按照以下步骤进行:1.确定基准状态:即初始状态,即30%浓度的酒精溶液。
2.计算所需差异:所需酒精的体积差异为30%-20%=10%,而所需溶液的体积差异为20%-30%=-10%。
3.使用差异计算:根据差异计算,所需酒精的体积为10%*500mL=50mL,而所需溶液的体积为-10%*500mL=-50mL。
4.计算最终结果:将所需差异与基准状态中的对应量进行分别相加,即500mL+50mL=550mL的酒精溶液,以及500mL-50mL=450mL的溶液。
通过差量法,我们可以得到将初始浓度为30%的酒精溶液调整为20%浓度所需的酒精体积为50mL,以及溶液体积为450mL。
差量法同样适用于物质量计算。
比如,假设我们需要制备100mL浓度为2M的盐酸溶液。
然而,我们只有0.1M和5M的盐酸溶液供应。
我们可以使用差量法来计算所需的两种溶液的体积。
1.确定基准状态:我们可以选择0.1M的盐酸溶液作为基准状态。
2.计算所需差异:所需盐酸的浓度差异为2M-0.1M=1.9M,而所需溶液的体积差异为100mL-0mL=100mL。
3.使用差异计算:根据差异计算,所需0.1M盐酸溶液的体积为1.9M*100mL/0.1M=1900mL,而所需5M盐酸溶液的体积为0mL-1900mL=-1900mL。
化学计算方法差量法差量法是一种常用的化学计算方法,用于求解化学反应中物质的量的关系。
在实际应用中,差量法可以用来确定反应物的摩尔量、生成物的摩尔量以及余量等相关信息,从而帮助我们理解和掌握化学反应的原理和规律。
本文将详细介绍差量法的基本原理、计算步骤以及实际应用。
一、差量法的基本原理差量法基于化学反应中的化学方程式,根据反应物和生成物之间的化学计量关系,通过计算摩尔量的差值来确定反应物和生成物之间的摩尔量关系。
通常情况下,我们可以通过化学方程式中的配比关系,简单地根据给定的摩尔量求解未知的摩尔量。
二、差量法的计算步骤1.确定化学方程式:首先需要明确所研究的化学反应的化学方程式,包括反应物和生成物的种类及其化学式。
2.结合实际问题,确定已知量和未知量:根据具体情况,确定已知的摩尔量和需求求解的未知的摩尔量。
3.根据化学方程式中的化学计量关系,应用差量法求解未知的摩尔量。
4.检查计算结果:最后,需要对计算结果进行检查,确保结果的正确性和合理性。
三、差量法的实际应用1.确定化学反应中物质的量的关系:差量法可以用来确定化学反应中不同物质之间的摩尔量关系,从而帮助我们理解反应机制和了解反应物与生成物之间的比例关系。
2.计算反应物和生成物的摩尔量:通过差量法,我们可以计算反应物和生成物的摩尔量,从而确定化学反应中各种物质的用量和生成物的产量。
3.确定反应限定剂和过剩剂:在化学反应中,经常会出现反应限定剂和过剩剂的情况,通过差量法,我们可以确定哪一种反应物是限定剂,哪一种是过剩剂,从而更好地控制反应条件和提高反应效率。
4.解决实际生产中的化学计量问题:在实际生产中,常常会遇到化学计量方面的问题,通过差量法,我们可以解决生产中的用量计算、废料处理等与化学反应相关的问题。
总之,差量法是一种重要的化学计算方法,可以帮助我们理解和掌握化学反应中物质的量的关系,从而更好地控制和应用化学反应。
在化学实验和工程实践中,差量法的应用是必不可少的,对于培养学生的实际操作能力和解决实际问题具有重要意义。
29初高中化学衔接——一种简捷的计算方法差量法差量法是一种用于计算化学反应中物质的摩尔数和摩尔质量的简捷方法。
该方法非常方便,能够帮助我们更好地理解和计算化学反应中的关系。
下面将详细介绍差量法的原理和应用。
一、差量法的原理差量法的原理基于以下两个基本概念:1.化学反应中物质的摩尔数守恒定律:在一个化学反应中,各个物质的摩尔数总和在反应前后保持不变。
2.化学物质的摩尔数与摩尔质量之间的关系:每个物质的摩尔数等于其质量除以其摩尔质量。
基于上述概念,我们可以通过差量法来计算物质的摩尔数和摩尔质量。
二、差量法的应用步骤:下面是差量法的应用步骤及其示例:1.编写化学反应方程:首先需要编写出化学反应方程,包括反应物和产物。
例如,考虑以下化学反应:H2+O2→H2O2. 将已知量转化为摩尔数:将已知质量或体积等转化为摩尔数。
根据化学反应方程的化学计量关系,将反应物的质量转化为摩尔数。
例如,如果已知H2的质量为4g,则可以使用其摩尔质量(2 g/mol)计算出摩尔数:4g / 2g/mol = 2 mol。
3.判断所求物质:根据问题的要求,判断所求物质是反应物还是产物。
在上例中,假设需要计算产物的摩尔数。
4. 利用守恒定律计算所求物质的摩尔数:由于守恒定律,已知反应物的摩尔数等于所求产物的摩尔数。
在上例中,已知H2的摩尔数为2 mol,根据守恒定律,所求产物H2O的摩尔数也为2 mol。
5. 将摩尔数转化为质量或体积:根据所求物质的摩尔质量或摩尔体积,将摩尔数转化为质量或体积。
在上例中,已知H2O的摩尔质量为18g/mol,可以计算出所求产物H2O的质量:2 mol × 18 g/mol = 36 g。
6.根据需要进行单位转换:根据问题的要求,将所得的质量或体积等进行单位转换。
例如,将质量从克转换为千克或毫克,将体积从毫升转换为升等。
三、差量法的优缺点:差量法的使用具有以下优点:1.简单快捷:差量法使用方便,只需根据守恒定律进行计算,既省时又有效。
高中化学计算中常用的几种方法一.差量法(1)不考虑变化过程,利用最终态(生成物)与最初态(反应物)的量的变化来求解的方法叫差量法。
无须考虑变化的过程。
只有当差值与始态量或终态量存在比例关系时,且化学计算的差值必须是同一物理量,才能用差量法。
其关键是分析出引起差量的原因。
(2)差量法是把化学变化过程中引起的一些物理量的增量或减量放在化学方程式的右端,作为已知量或未知量,利用各对应量成正比求解。
(3)找出“理论差量”。
这种差量可以是质量、物质的量、气态物质的体积和压强、反应过程中的热量等。
用差量法解题是先把化学方程式中的对应差量(理论差量)跟实际差量列成比例,然后求解。
如:2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-221 kJ·mol-1Δm(固),Δn(气),ΔV(气)2 mol 1 mol 2 mol 221 kJ 24 g 1 mol 22.4 L(标况)1.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。
(答:有5.6克铁参加了反应。
)解:设参加反应的铁的质量为x。
Fe+CuSO4===FeSO4+Cu 棒的质量增加(差量)566464-56=8x 100.8克-100克=0.8克56:8=x:0.8克答:有5.6克铁参加了反应。
2.体积差法例2.将a L NH3通过灼热的装有铁触媒的硬质玻璃管后,气体体积变为b L(气体体积均在同温同压下测定),该b L气体中NH3的体积分数是(C )A.2a-baB.b-abC.2a-bbD.b-aa设参加反应的氨气为x,则2NH3N2+3H2ΔV2 2x b-ax=(b-a) L所以气体中NH 3的体积分数为a L-b-ab L=2a-bb。
3.液体差量例3.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。
高中化学计算题解题方法----差量法,极值法,转换法,十字交叉法..主要,差量法是依据化学反应前后的某些“差量”(固体质量差、溶液质量差、气体体积差、气体物质的量之差等)与反应物或生成物的变化量成正比而建立的一种解题法。
此法将“差量”看作化学方程式右端的一项,将已知差量(实际差量)与化学方程式中的对应差量(理论差量)列成比例,其他解题步骤与化学方程式列比例式解题完全一致。
用差量法解题的关键是正确找出理论差量。
【适用条件】(1)反应不完全或有残留物。
在这种情况下,差量反映了实际发生的反应,消除了未反应物质对计算的影响,使计算得以顺利进行。
(2)反应前后存在差量,且此差量易求出。
这是使用差量法的前提。
只有在差量易求得时,使用差量法才显得快捷,否则,应考虑用其他方法来解。
【用法】A ~B ~Δxa b a-bc d可得a/c=(a-b)/d已知a、b、d即可算出c=a*d/(a-b)化学方程式的意义中有一条:化学方程式表示了反应前后各物质间的比例关系。
这是差量法的理论依据。
【证明】设微观与宏观间的数值比为k.(假设单位已经统一)A ~B ~Δxa b a-ba*k b*k (a-b)*k可得a*k=a*[(a-b)]*k/(a-b)推出a/(a*k)=(a-b)/[(a-b)*k]用c替换a*k,d替换(a-b)*k已知a、b、d即可算出c=a*d/(a-b)因此差量法得证【原理】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。
【步骤】1.审清题意,分析产生差量的原因。
2.将差量写在化学反应方程式的右边,并以此作为关系量。
3.写出比例式,求出未知数。
【分类】(一)质量差法例题:在1升2摩/升的稀硝酸溶液中加入一定量的铜粉,充分反应后溶液的质量增加了13.2克,问:(1)加入的铜粉是多少克?(2)理论上可产生NO气体多少升?(标准状况)分析:硝酸是过量的,不能用硝酸的量来求解。
化学计算:差量思想差量法计算规则:遇到下列情形,可尝试用“差量法”解题:1、反应前后固体或液体的质量发生变化时;2、反应前后气体的压强、密度、物质的量、体积等发生变化差量法是建立在化学反应基础之上的,反应前后的量差与反应物、生成物的化学计量数直接相关。
在计算时,若能将反应前后单位统一、配合成套,只需将差量当成一种特殊的“生成物”即可。
3、气态烃(CxHy )在100℃及其以上温度完全燃烧时气体体积变化规律与氢原子个数有关。
若燃烧前后体积不变,即=0,y=4; 若燃烧前后体积增大,>0,y>4;若燃烧前后体积增大,<0,y<4;1、将a g Na2O2加入到93.8g 水中,完全反应后溶液为100g ,则溶质的质量分数为A4% B4.2% C8% D12%2、将a 升NH3通过灼热的装有铁触媒的硬质玻璃管后,气体体积变为b 升(气体体积均在同温同压下测定),该b 升气体中NH3的体积分数是? A a b -a 2 B b a -b C b a 2b - D ab a - 3、CO2和O2的混合气体多次通过有Na2O2的干燥管后,体积减小到原来的4/5(条件相同,同时测定),则原混合气体中CO2和O2的体积比为()A 4:1B 3:2C 1:1D 2:34、25℃和101 kPa 时,乙烷、乙炔(C2H2)和丙烯(C3H6)组成的混合气体32ML 与过量的氧气混合并完全燃烧,除去水蒸气,恢复到原来的温度和压强,气体的总体积缩小了72ml ,则原混合气体中乙炔的体积分数为()A 12.5% B25% C 50% D 75%5、为了检验含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度,先将w1 g 样品加热,其质量变为w2 g ,则该样品的纯度(质量分数)是() A 123115384w w w - B 1213184w w w - C 123114273w w w - D 1231184115w w w - 6、将5.6 L CO2气体缓慢通过一定量的Na2O2固体后,得到3.36 L 气体(气体均在标准情况下测定),所得气体的质量为()A 3.8 gB 4.8 gC 5.4gD 6.6 g7、11.5 mL 某气态烃(碳氢化合物)与过量的氧气混合点燃爆炸后,气体体积减少了34.5mL ,再用KOH 溶液吸收后,气体体积又减少了34.5mL (气体体积测定均在常温常压下)此烃的化学式为()A 甲烷(CH4)B 乙烯(C2H4)C 乙烷(C2H6)D 丙烷(C3H8)8、将碳酸钠和碳酸氢钠的混合物21.0 g ,加热至质量不再发生变化时,称得固体质量为14.8g 。