十字交叉法解题原理

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1、第二讲十字交叉法、归中原理[知识方法解析]凡能列出一个二元一次方程组来求解的命题，即二组分的平均值，均可用十字交叉法，此法把乘除运算转化为加减运算，给计算带来很大的方便。十字交叉法的表达式推导如下：设A、B表示十字交叉的两个分量，表示两个分量合成的平均量，xA、xB分别表示A和B占平均量的百分数，且xA+xB=1，则有：A·xA+B·xB=（xA+xB）化简得：若把放在十字交叉的中心，用A、B与其交叉相减，用二者差的绝对值相比即可得到上式。十字交叉法应用非常广，但不是万能的，其适用范围如表：含化学义量类型A、BxA、xB1溶液中溶质质量分数混合溶液中溶质质量质量分数质量分数2

2、物质中某元素质量分数混合物中某元素质量分数质量分数3同位素相对原子质量元素相对原子质量同位素原子百分组成4某物质相对分子质量混合物平均相对分子质量物质的量分数或体积分数5某物质分子组成混合物的平均分子组成物质的量分数6用于某些综合计算：如十字交叉法确定某些盐的组成、有机物的组成等十字交叉法常用于求算：混和气体平均分子量及组成、混和烃平均分子式及组成、同位素原子百分含量、溶液的配制、混和物的反应等。正确使用十字交叉法解题的关键在于：（1）正确选择两个分量和平均量；（2）明确所得比为谁与谁之比；（3）两种物质以什么为单位在比。尤其要注意在知道质量平均值求体积或物质的量的比时，用此

3、法并不简单。4典型例题解析（一）混和气体计算中的十字交叉法【例题1】在常温下，将1体积乙烯和一定量的某气态未知烃混和，测得混和气体对氢气的相对密度为12，求这种烃所占的体积。【分析】根据相对密度计算可得混和气体的平均式量为24，乙烯的式量是28，那么未知烃的式量肯定小于24，式量小于24的烃只有甲烷，利用十字交叉法可求得甲烷是0.5体积【课堂练习】在相同的条件下，将H2（密度为0.0899g/L）与CO2（密度为1.977g/L）以何体积比混合，才能使混合气体的密度为1.429g/L？（二）同位素原子百分含量计算的十字叉法【例题2】溴有两种同位素，在自然界中这两种同位素大约各

4、占一半，已知溴的原子序数是35，原子量是80，则溴的两种同位素的中子数分别等于。（A）79、81（B）45、46（C）44、45（D）44、46【分析】两种同位素大约各占一半,根据十字交叉法可知,两种同位素原子量与溴原子量的差值相等,那么它们的中子数应相差2,所以答案为D（三）溶液配制计算中的十字交叉法【例题3】某同学欲配制40%的NaOH溶液100克，实验室中现有10%的NaOH溶液和NaOH固体，问此同学应各取上述物质多少克？【分析】10%NaOH溶液溶质为10，NaOH固体溶质为100，40%NaOH溶液溶质为40，利用十字交叉法得：需10%NaOH溶液为60/90×1

5、00=66.7克，需NaOH固体为30/90×100=33.3克【练习】1.有Ag质量分数为15％的NaNO3溶液，若将其质量分数变为30％，可采取的方法的是（）（A）蒸发掉溶剂的1/2（B）蒸发掉A/2g溶剂（C）加入3A/14gNaNO3（D）加入3A/20gNaNO32.配制20％的硫酸溶液460g，需要98％的硫酸（密度为1.84g/mL）多少毫升？（四）混和物反应计算中的十字交叉法【例题4】现有100克碳酸锂和碳酸钡的混和物，它们和一定浓度的盐酸反应时所消耗盐酸跟100克碳酸钙和该浓度盐酸反应时消耗盐酸量相同。计算混和物中碳酸锂和碳酸钡的物质的量之比。【分析】可将碳

6、酸钙的式量理解为碳酸锂和碳酸钡的混和物的平均式量，利用十字交叉法计算可得碳酸锂和碳酸钡的物质的量之比97:26Na2CO31.6NaHCO30.80.60.21【例题5】用1L1mol/L的NaOH溶液吸收0.8molCO2，求所得的溶液中CO23－和HCO3＝的物质的量之比为4【分析】依题意，反应产物为Na2CO3和NaHCO3的混合物，若只生成为Na2CO3，需NaOH1.6mol，若只生成为NaHCO3，需NaOH0.8mol。现共消耗NaOH1mol，于是由十字交叉法得（右图）：∴n（Na2CO3）：n（NaHCO3）＝1：3【课堂练习】常温下，0.01mol/L的盐

7、酸溶液与pH＝11的KOH溶液混合后，pH＝9，求混合前盐酸和KOH溶液的体积比【例题6】由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混和物10克，与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为11．2升，则混和物中一定含有的金属是A．锌B．铁C．铝D．镁【解析】本题利用平均摩尔电子质量求解，据10克金属与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为11．2升可得金属平均摩尔电子质量为10g／mol。四种金属的摩尔电子质量分别为：Zn：32．5g／mol、Fe：28g／mol、Al：9g／mol、Mg：12g／mol，其