化学中的十字交叉法原理及应用.doc

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1、化学中的十字交叉法原理及应用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。可得如下十字交叉形式ac-bcba-c②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

2、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。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。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，

3、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：Al37/1819/561Fe37/5619/18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：Mg5/61/91Al10/91/6求得镁与铝的质量比是2/3例3KHCO3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

4、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:KHCO31003484CaCO35016因为是以物质消

5、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）。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。解：混合气体的平均式量为17×2=34，以1mol混合物为基准物则十字交叉法如下：空气292.534HCl36.55求出空气与HCl气体的物质的量比是1/2例5某N

6、a2SO3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6/12.3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1m

7、ol混合气体密度1.16g/L作为基准物则十字交叉法如下：CH40.710.091.16C2H41.250.45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)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(1)，△H=-2220千焦求H2和C3H8的体积比。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

8、法如下：H2285.51460.6769.4C3H82220483.6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+3.2O2=2CO2+2.4H2O13.222.4根据原子守衡定理得混合烃分子式为C2H4.8即