化学计算方法---差量法
化学计算方法—差量法
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。
化学计算方法与技巧----差值法
化学计算方法与技巧----差值法work Information Technology Company.2020YEAR专题28 差值法差值法就是根据化学方程式，利用反应物与生成物之间的质量差与反应物或生成物之间的比例关系进行计算的一种简捷而快速的解题方法。
利用差量解题的关键在于寻求差量与某些量之间的比例关系，以差量做为解题的突破口。
如果能找出造成差量的原因，并掌握其运算范围，既使题目形式多变，也能迅速作出答案。
差量法所用的数学知识是等比定理，主要运用它的两种衍生形式。
等比定理，可表过为：a:b=c:d=(a-c):(b-d) a:b=c:d=e:f=(a+c-e):(b+d-f)……………一、解题方法指导例题1 取一定量的CuO粉末，与足量的稀硫酸充分反应后，再将一根50ｇ的铁棒插入上述溶液中，至铁棒质量不再变化时，铁棒增重0.24ｇ，并收集到0.02ｇ气体。
由此推算CuO粉末的质量为( )A、 1.92ｇB、 2.4ｇC、 6.4ｇD、 0.8ｇ思考：此题若将0.24ｇ的增量认为是Fe和CuSO4反应产生的差量，折算成CuO的质量为2.4g，故选出发答案B，你认为正确否若不正确，0.24ｇ与哪两个量有关如何找到关系本题的正确答案是什么还有其它解法吗例题2 在94.6ｇ稀硫酸中放入一小块铁块，待铁块完全反应后，称得溶液的质量为100ｇ，问反应前放入的铁块质量为多少克产生氢气多少克思考：稀硫酸和铁块发生化学反应吗方程式如何写怎样理解题目中的“完全反应”溶液增加质量：100ｇ-94.6ｇ=5.4ｇ是否就是放入的铁块的质量若不是，哪么5.4ｇ质量差是怎么产生的又怎么求放入的铁块的质量例题3 已知NaHCO3煅烧按下式分解：2NaHCO3= Na2CO3+H2O↑+CO2↑，Na2CO3煅烧不分解。
现有Na2CO3和NaHCO3的混合物95g，经充分煅烧后质量减少了31g，求原混合物中Na2CO3的质量。
化学计算方法—差量法
2mL 1mL 2mL 1mL V(CO2) = 5mL -2mL =3mL 若CO过量时,则V(CO)=2mL +(9-1-5)mL=5mL,V(O2)=1mL CO过量时 过量时, +(9若O2过量时,则V(O2)=1mL +(9-1-5)mL=4mL,V(CO)=2mL 过量时, +(9-
一,固体差量
加入一个质量为1.12g [例1]在某硫酸铜溶液中 加入一个质量为 ]在某硫酸铜溶液中,加入一个质量为 的铁片,经过一段时间 取出洗净,烘干,称重 经过一段时间, 称重,质量 的铁片 经过一段时间 取出洗净,烘干 称重 质量 变为1.16g.计算在这个化学反应中溶解了铁多少克 计算在这个化学反应中溶解了铁多少克? 变为 计算在这个化学反应中溶解了铁多少克 析出铜多少克? 析出铜多少克? 析出的Cu为 [解]设溶解的Fe为xg,析出的 为yg 设溶解的 为 析出的 Fe+ CuSO4=Cu+FeSO4 质量差 56 64 64-56 x y 1.16-1.12
的质量分数为87.5%. 答:原混合气体中CO的质量分数为 原混合气体中 的质量分数为 .
例2, CO,O2,CO2混合气体9mL点火花引爆 CO, 混合气体9mL点火花引爆 后,恢复到原来状态时,气体体积减少1mL, 后,恢复到原来状态时,气体体积减少1mL, 通过NaOH溶液后,体积又减少5mL,则混合 通过NaOH溶液后,体积又减少5mL,则混合 气体中CO, 气体中CO,O2,CO2体积比可能 为 5:1:3或2:4:3 . 或
例3.有NaCl和NaBr的混合物16.14g,溶解于水中配 成溶液.向溶液中加入足量的AgNO3溶液,得到33.14g 沉淀.则原混合物中钠元素的质量分数为( ) A.28.5% B.50% C.52.8% D.82.5%
化学计算方法差量法
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
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。
化学计算常用的方法与规律
遵 循
原反应 多个连续反应：找出化合价在变化前后真正变化的物
质及所反应的量
化学反应
表 示 形 式
离子反应：等号两边离子所带电荷数相等 电化学 阳（负）极失电子总数=阴（正）极得电子总数
串联的原电池（电解池），各极上转移电子数相等 气相反应：反应物总键能=生成物总键能＋反应热
化学方程式 遵 循 宏观：参加反应 m（反应物）=反应生成 m（生成物）
（1）强酸的 pH
（2）稀释强酸溶液
（3）稀释弱酸溶液
（4）混合酸溶液的 pH
【小结】求酸溶液的 pH 须先求
，再求
。求算中注意混合溶液的体积变化。
［H＋］＝ 浓酸中H +的物质的量+稀酸中H +的物质的量 V总
（二）碱性体系
（1）强碱溶液的 pH 计算
（2）稀释碱溶液
【小结】求碱性溶液 pH 的方法：先求
求该酯的分子式
。
8、水的离子积 水是极弱的电解质，存在着电离平衡。水的离子积常数 KW＝[H＋]·[OH－]。
25℃时，Kw＝10－14，Kw 只随温度的升高而增大，无论是中性、酸性、碱性的稀溶液中都有[H+]·[OH－]＝KW。
高中化学整合
化学计算的常用方法、规律
9、有关 PH 的计算
（一）酸性体系：
6、十字交叉法
运用“十字交叉法”的要领是：
（1）首先判断哪种计算题可用本法：二元混合物（a＞c＞b），且有平均值 C 的计算题；
（2）两物质所取的基准量 m、n 可相加；
（3）要有两物质的平均值，且平均值的单位要与两物质所表示的单位相同；
（4）m/n 是所取的基准量之比。
求解元素、同位素、原子、电子等微粒间量的变化的试题。
高中化学计算中常用的几种方法
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
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。
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V(CO2) = 5mL -2mL =3mL 若CO过量时,则V(CO)=2mL +(9-1-5)mL=5mL,V(O2)=1mL
若O2过量时,则V(O2)=1mL +(9-1-5)mL=4mL,V(CO)=2mL
四、物质的量差量
在1个标准大气压、200℃时，将氢氧混合气100 mol点燃爆炸后，恢复到原 来的状态，测得混合气体为73 mol。求原混合气体中H2和O2的物质的量各为 多少？
分析差量形成原因 找出差量与已知量、 未知量间的关系
列比例
求解
解: 设生成NaOH质量为x,反应了水的质量为y
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑ 溶液质量增加
46 36
80
2
46-2=44
y
x
31.2-24.6=6.6g
36
80
44
y = x = 6.6
解得:x=12g,y=5.4g
S=100×12/(24.6-5.4) = 62.5g
练习
1、将一定量NaHCO3和Cu的混合物在空气中加热到质量不再变化 时，发现加热前后固体质量不变。求原混合物中Cu的质量分数。
解:设NaHCO3的质量为x,Cu的质量为y 2NaHCO3 = Na2CO3 + CO2↑+H2O↑ 固体质量减少
168
106
x 2Cu + O2 = 2CuO 128
解:设铁的质量为x, 镁的质量为y
Fe +H2SO4 = FeSO4 +H2↑ 溶液质量增加
56
2
56-2=54
x
54x/56
Mg + H2SO4 = MgSO4 +H2↑ 溶液质量增加
y
22y/24
54x/56 = 22y/24, x:y=77:81
3、把30mL甲烷和氧气的混合气体点燃，冷却致常温，测得气体的 体积为16mL，则原30mL中甲烷和氧气的体积比？
2H2 + O2 == 2H2O
2
1
2
n(H2) n(O2)
△n 1
100 mol－73mol=27mol
参加反应的气体物质的量： n(H2)＝54mol，n(O2)＝27mol
若O2过量，则原有H2 54mol，O2有100mol－54mol＝46mol 若H2过量，则原有O2 27mol，H2有100mol－27mol＝73mol
①根据化学方程式分析反 应前后形成差量的原 因（即影响质量变化 的因素）
②找出差量与已知量、未 知量间的关系，然后 再列比列式（对应成 比列，注意：单位要 一致），
③求解。
差量法在初中、高中都要
求熟练应用： 。
一、固体差量
例1．有NaCl和NaBr的混合物16.14g,溶解于水中配成溶液.向溶液中加入足量的 AgNO3溶液,得到33.14g沉淀.则原混合物中钠元素的质量分数为( ) A.28.5% B.50% C.52.8% D.82.5%
解析：NaCl＋AgNO3＝AgCl↓＋NaNO3； NaBr＋AgNO3＝AgBr↓＋NaNO3 该反应中NaCl→AgCl, NaBr→AgBr 银元素替换了钠元素.因此沉淀比混合物增 重部分就是银元素比钠元素增重的部分。
分析差量形成原因
解：设Na元素的质量为x
Na → Ag
△m
找出差量与已知量、 未知量间的关系
三、气体差量
例3、 CO、O2、CO2混合气体9mL点火花引爆后，恢复到原来状态时，气体 体积减少1mL，通过NaOH溶液后，体积又减少5mL，则混合气体中CO、O2、 CO2体积比可能为_5_:_1_:3_或__2_:_4:3
解: 2CO + O2 = 2CO2 212
△V 3-2=1
2mL 1mL 2mL 1mL
高考分析
化学计算过程，主要是一个化学问题的数学处理过程，即对物质的组成、 结构、性质和变化规律的量化过程。它以基本 概念、基本理论、元素化合物知识为基础，以物质的量为中心， 以量方程、化学式、化学方程式及溶液组成知识为定量工具， 理解和运用化学概念、化学原理 ，进行对比、判断、推理，这 是化学计算的思维过程。因此化学计算是高考试题和化学复习 中的五大块内容之一，分基本概念、基础知识，解题的基本方法和技巧，科 学的思维分析方法和综合解题能力三个层次 .
解:设参加反应的CH4的体积为x,O2体积为y
CH4(g) + 2O2(g) = CO2 (g) +2H2O(l)
解题的关键是做到明察秋毫，抓住造成差量的实质，即根据题意确定 “理论差值”,再根据题目提供的“实际差量”,列出正确的比例式，求 出答案。
解题步骤 ①根据化学方程式分析反应前后形成差量的原因（即影响质量变化的因素） ②找出差量与已知量、未知量间的关系，然后再列比列式（对应成比列， 注意：单位要一致）， ③求解。 差量法在初中、高中都要求熟练应用：
列比例
23g 108g
108g-23g＝85g
x
33.14g-16.14g=17g
23 85 x 17
求解
解得:x=4.6g 所以Na%=4.6g/16.14g=定质量的钠投入24.6g、t℃的水中，得到t℃时NaOH饱和溶液 31.2g ,求t℃时NaOH的溶解度.
解读差量
差量法
根据在化学反应中反应物 与生成物的差量和造 成这种差量的实质及 其关系，列出比例式 求解的解题方法。
一般说来，化学反应前后 凡有质量差、气体体 积差、密度差、压强 差等差量都可用差量 法求解。
解题关键
解题步骤
做到明察秋毫，抓住造
成差量的实质，即根 据题意确定“理论差 值”,再根据题目提供 的“实际差量”,列出 正确的比例式，求出 答案。
近几年高考化学计算题的变化是难度有所降低，更加突出了化学计算 的特点，与生产、科学研究的实际比较贴近。
解读差量
差量法是根据在化学反应中反应物与生成物的差量和造成这种差量的实 质及其关系，列出比例式求解的解题方法。 一般说来，化学反应前后凡有质量差、气体体积差、密度差、压强差等 差量都可用差量法求解。
y
168-106=62
62x/168 固体质量增加
32 32y/128
62x/168 = 32y/128
x=21y/31
Cu%= y/(x+y)=59.6%
2、在天平左右两边的托盘上，各放一个盛有等质量、等溶质质量分 数的足量稀硫酸的烧杯，待天平平衡后，向两烧中分别加入铁和镁， 若要使天平仍保持平衡，求所加铁和镁的质量比。