十字交叉法在高中化学中的应用

十字交叉法在高中化学中的应用
十字交叉法在高中化学中的应用

十字交叉法

十字交叉法是进行二组分混合物平均量与组分计算的一种简便方法。凡可按M1n1+M2n2=M(n1+n2)计算的问题,均可按十字交叉法计算。

表示混合物的某平均量,M

1、M

2

表示平均相对分子质量,M

1

、M

2

则表示两

组分各自的相对分子质量,n

1、n

2

表示两组分在混合物中所占的份额,n

1

:n

2

在大

多数情况下表示两组分的物质的量之比,有时也可以是两组分的质量之比,判断

时关键看n

1、n

2

表示混合物中什么物理量的份额,如物质的量、物质的量分数、

体积分数,则n

1:n

2

表示两组分的物质的量之比;如质量、质量分数、元素质量

百分含量,则n

1:n

2

表示两组分的质量之比。

☆十字交叉法计算的式子如下右:

☆十字交叉法常用于求算:

(1)有关质量分数的计算;

(2)有关平均相对分子质量的计算;

(3)有关平均相对原子质量的计算;

(4)有关平均分子式的计算;

(5)有关反应热的计算;

(6)有关混合物反应的计算。

一.有关质量分数的计算

1.实验室用密度为1.84 g/cm3 98%的浓硫酸与密度为1.1 g/cm3 15%的稀硫酸混合配制密度为1.4 g/cm3 59%的硫酸溶液,取浓、稀硫酸的体积比最接近的值是A.1:2 B.2:1 C.3:2 D.2:3

2.在苯和苯酚组成的混合物中,碳元素的质量分数为90%,则该混合物中氧元素的质量分数是

A.2.5% B.5% C.6.5% D.7.5%

二.有关平均相对分子质量的计算

3.标准状况下,在容积为1 L的干燥烧瓶中用向下排空气法充入NH3后,测得烧瓶中的气体对H

2

的相对密度为9.7,若将此气体进行喷泉实验,当喷泉停止后所得溶液体积为_____L。4/5 L。

4.Li2CO3和BaCO3的混合物与盐酸反应所消耗盐酸的量同等质量的CaCO3

和同浓度的盐酸反应所消耗盐酸的量相等,则混合物中Li

2CO

3

和BaCO

3

的质量

之比为

A.3:5 B.5:3 C.7:5D.5:7

三.有关平均相等原子质量的计算

5.晶体硼由10B和11B两种同位素构成,已知5.4 g晶体硼与H2反应全部转化为

乙硼烷(B

2H

6

)气体,可得标准状况下5.6 L,则晶体硼中10 B和 11 B两种同位素

原子个数比为

A.1:1 B.1:3 C.1:4 D.1:2

6.已知Cl的平均相对原子质量为35.5。则由23Na和35Cl、37Cl微粒组成的NaCl 晶体29.25 g中含37Cl的质量是_____g。4.625 g。

四.有关平均分子式的计算

7.在1.01×105 Pa和120℃下,1 L A、B两种烷烃组成的混合气体在足量的O2

充分燃烧后得到同温同压下2.5 L CO

2和3.5 L H

2

O,且A分子中比B分子中少2

个碳原子,试确定A和B的分子式和体积比(A、B两种烷烃在常温下为气态)。1:3,3:1。

8.常温下,一种烷烃A和一种单烯烃B组成混合气体,A或B分子最多只含4个碳原子,且B分子的碳原子数比A分子多。

(1)将1 L该混合气体充分燃烧,在同温同压下得到2.5 L CO

2

气体。试推断原混合气体中A和B所有可能的组合及其体积比。1:3,1:1,1:1,3:1。

(2)120℃时取1 L该混合气体跟9 L氧气混合,充分燃烧后,当恢复到120℃

和燃烧前的压强时,体积增大6.25%,试通过计算确定A和B的分子式。C

2H

6

和C

4H

8。

五.有关反应热的计算

9.已知下列两个热化学方程式:2H2(g)+O2(g)?→2H2O(l)+571.6 kJ/mol,C3H8(g)+5O2(g)?→3CO2(g)+4H2O(l)+2220 kJ/mol,实验测得氢气和丙烷的混合气体共5 mol,完全燃烧时放热3847 kJ,则混合气体中氢气和丙烷的体积之比是A.1:3 B.3:1 C.1:4 D.1:1

六.有关混合物反应的计算

10.把NaCl和NaBr的混合物0.5 g溶于水后加入足量的AgNO3溶液,把所得沉淀过滤、洗涤、干燥,最后得到卤化银1.10 g,则原混合物中NaCl的质量分数是_____%。60。

11.已知白磷和氧气可发生如下反应:P4+3O2?→P4O6,P4+5O2 ?→P4O10。在某一密闭容器中加入62 g白磷和50.4 L氧气(标况),使之恰好完全反应,

所得到的P

4O

10

与P

4

O

6

的物质的量之比为

A.1:3 B.3:1 C.3:2 D.1:1

七.巧练

12.把100 g Na2CO3与NaHCO3的混合物跟足量的HCl作用,放出22.4 L(标况)CO2,则原混合物中Na2CO3的质量分数是_____%。77.1%。

13.电解水和重水的混合物18.5 g,放出气体33.6 L(标况),所生成的气体中D和H原子数之比是_____。1:3。

14.乙烯和乙炔混合气体共x mL,使其在空气中燃烧,共用去O2 y mL(相同条件下),则混合气体中乙烯与乙炔的体积比是

A.(2x-y)/(3x-y) B.(2x-y)/(y-x)

C.(2y-5x)/(6x-2y) D.(y-2x)/(x-2y)

15.某烯烃和烷烃组成的混合气体对H2的相对密度为12,则该混合气体中烯烃的体积百分含量x与烯烃分子碳原子数n的关系是

A.n=4(1+2x)/7x B.n=4(1-2x)/7x

C.x=4/(7n-8) D.无法确定

十字交叉法巧解析:

一.有关质量分数的计算

1.设取用98%的浓硫酸X g,取用15%的稀硫酸Y g。

根据溶质质量守恒可得:98%X+15%Y=59%(X+Y),X和Y之比是溶液质量之比。

由十字交叉法可得:X/Y=44/39;再换算成体积比为:44/1.84:39/1.1=2/3。

2.M(C6H6)=78,其中碳质量分数为:C%=72/78=92.3%;M(C6H6O)=94,其中碳的质量分数为:C%=72/94=76.6%。

依据碳元素质量守恒和十字交叉法可得混合物中苯酚的质量分数,再进一步求出氧的质量分数。

m(C6H6O)/m(C6H6)=2.3/13.4;O%=(2.3×16/92)/(2.3+13.4)=2.5%。(O%=1-90%×13/12)

二.有关平均相对分子质量的计算

3.M=2×9.7=19.4 > 17,说明混有空气;

)/n(空气)=9.6/2.4=4/1;

根据质量守恒和十字交叉法可得:n(NH

3

所以烧瓶内含NH3体积为4/5 L;空气不溶于水,当喷泉停止后,则烧瓶内的溶液为4/5 L。

4.74x+197y=100(x+y),由十字交叉法可得:x/y=97/26;

所以质量比为:m(Li2CO3)/m(BaCO3)=(97×74)/(26×197)=7/5。

三.有关平均相对原子质量的计算

5.n(B2H6)=5.6/22.4=0.25 mol,n(B)=0.25×2=0.5 mol;

M(B)=5.4/0.5=10.8 g/mol,n(10B)/n(11B)=0.2/0.8=1/4。

6.n(NaCl)=29.25/58.5=0.5 mol,n(37Cl)/n(35Cl)=0.5/1.5=1/3;m(37Cl)=0.5×1/4×37=4.625 g。

四.有关平均分子式的计算

7.由C和H的原子守恒以及十字交叉法可得平均分子式为M=C2.5H7;

V(CH4)/V(C3H8)=1/3,V(C2H6)/V(C4H10)=3/1。

8.(1)由C原子守恒和十字交叉法可得平均分子式为M=C2.5Hy;依据题意有如下结果:

V(CH4)/V(C3H6)=1/3,V(CH4)/V(C4H8)=1/1,V(C2H6)/V(C3H6)=1/1,

V(C2H6)/V(C4H8)=3/1。

(2)y=6.5,得平均分子式为M=C2.5H6.5;依据题意有如下结果:A是

C2H6,B是C4H8。

五.有关反应热的计算

9.已知:Q氢气=571.6/2=285.8 kJ/mol,Q混合=3847/5=769.4 kJ/mol,Q丙烷=2220 kJ/mol;由十字交叉法可得:V氢气/V丙烷=Q氢气/Q丙烷=1450.6/483.6=3/1

六.有关混合物反应的计算

10.若皆为NaCl可得沉淀1.227 g,若皆为NaBr可得沉淀0.913 g;

由十字交叉法可得:mNaCl/mNaBr=0.187/0.127,故NaCl%=0.187/(0.187+0.127)=60%。

11.生成1 mol P4O10耗氧5 mol,生成1 mol P4O6耗氧3 mol,n(O2)=50.4/22.4=2.25 mol;

5x+3y=4.5(x+y),由十字交叉法可得:x/y=1.5/0.5=3/1。

七.巧练

12.n(CO2)=22.4/22.4=1 mol,由十字交叉法可得:n(Na2CO3)/n(NaHCO3)=16/6=8/3;

Na2CO3%=8×106/(8×106+3×84)=77.1%。

13.M=18.5,由十字交叉法可得:n(H2O)/n(D2O)=1.5/0.5=3/1,则n(D)/n(H)=3/1。

14.混合气体每mL耗O2 y/x mL,乙烯每mL耗O2 3 mL,乙炔每mL耗O2 2.5 mL;

由十字交叉法可得:n(C2H4)/n(C2H2)=V(C2H4)/V(C2H2)=(y/x-2.5)/(3-y/x)=(2y-5x)/(6x-2y).

15.M=24,则必有CH4,由十字交叉法可得:n(CH4)/n(C2nH2n)=(14n-24)/8;x=8/(14n-24+8)=4/(7n-8),则n=(4/x+8)/7=4(1+2x)/7x

行测:十字交叉法的应用

行测备考:十字交叉法的应用 在加权平均数的相关题型中,由于数量关系复杂,列方程做比较困难,十字交叉法能轻松解决这一问题。十字交叉法经常运用于浓度、比重、人口、平均分等问题的求解,同时也可以运用于某些较为复杂的问题中。在数学运算及资料分析中经常用到,达到行测考场上的“秒杀”。 下面我们首先学习下十字交叉法的原理。 十字交叉法使用时要注意几点: 第一点:用来解决两者之间的比例关系问题。 第二点:得出比例关系是基数的比例关系。 第三点:总均值放中央,右侧对角线上,大数减小数。 下面我们通过例题来看一下十字交叉法在浓度问题中的应用。 【例1】有100克溶液,第一次加入20克水,溶液的浓度变成50%;第二次再加入80克浓度为40%的同种溶液,则溶液的浓度变为( ) A. 45% B. 47% C. 48% D. 46% 【解析】本题相当于是120克50%的溶液与80克40%的溶液混合,我们利用“十字交叉法”,把选项代入到其中,很明显只有D选项46%得出的比例等于120:80=3:2. 【例2】红酒桶中有浓度为68%的酒,绿酒桶中有浓度为48%的酒,若每个酒桶中取若干混合后,酒浓度为52%;若每个酒桶中取酒的数量比原来都多12 升,混合后的酒浓度为53.2%。第一次混合时,红酒桶中取的酒是( )。

A.17.8 升 B.19.2 升 C.22.4 升 D.36.3 升 【解析】运用“十字交叉法”,易知第一次混合前的质量比为1:4, 所以假设第一次分别取x,4x升,再用十字交叉得到第二次混合前的质量比为13:37,所以(x+12):(4x+12)=13:37,得到x=19.2,选择B。 【例3】烧杯中装了100克浓度为10%的盐水,每次向该烧杯中加入不超过14克浓度为50%的盐水,问最少加多少次之后,烧杯中的盐水浓度能达到25%?(假设烧杯中盐水不会溢出)( ) A.6 B. 5 C. 4 D. 3 解析:运用“十字交叉法”,易知 所以至少要加60克,每次最多14克,至少5次。 以上就是我们的十字交叉法在溶液问题中的运用,做题中遇到类似这样的题目,解答起来就比直接列方程要省时省力一些。

化学十字交叉法的原理和应用

化学十字交叉法的原理和应用 孟州一中 王俊强 化学计算是中学化学中的重要组成部分,运用恰当的数学方法和模型解决化学问题,可以培养学生的科学思维能力,提高学生分析问题、解决问题的能力,同时也可以加深学生对化学基本概念和基本原理的理解。“十字交叉法”的应用就是其中的典型。 一、十字交叉法的原理 对于一个具有平均意义的由组分A 、B 形成的二元混合体系,设a 、b (a >b )为组分 A 、 B 单位物理量的分属性,c 为混合物的混合属性即平均值,a,b,c 表示的物理量是一致的(如摩尔质量、相对原子质量、质量分数、焓变、分子式等),X 、Y 两组分单位物理量的数量因子。此时通常可以建立一个二元一次方程组: aX+bY=c X+Y=1 对上边的二元一次方程组进行变式得: X c-b Y a-c 为了方便同学们的记忆,将其变为固定模式: 单位物理量的组分A a c-b c 单位物理量的组分B b a-c 二、十字交叉法的应用 十字交叉法作为一种简单算法,它特别适合于两总量、两关系的混合物的有关计算。具体适用题型如下: (1)有关质量分数的计算(用两种不同浓度溶液的质量分数与混合溶液的质量分数作十字交叉,求两种溶液的质量比) 例1 将50%的盐酸溶液与10%盐酸溶液混合成40%的盐酸溶液,求所取两种溶液的质量比。 解析: (2)有关物质的量浓度的计算(用混合钱的物质量的浓度与混合后的物质量的浓度做十字交叉,求体积比) 13 )%10() %50( HCl m HCl m 100g50% 盐酸 50 30 40 100g10% 盐酸 10 10 例2 现有浓度为 4mol ·L -1 和6mol ·L -1 的两种硫酸溶液,欲配制5 mol/L 的硫酸溶液(混合时体积变化忽略不计)则取两种硫酸溶液的体积比是多少?

(新)高中化学十字交叉法运用

?? ?=+=+平 a x a x a x x 2211211高中化学十字交叉法 一. 本周教学内容: 十字交叉法运用——1 二. 教学要求: 1. 能够理解十字交叉法的原理,此法的适用范围。 2. 较为熟练的使用十字交叉法。 三. 知识分析: 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,应用时一定要注意交叉量的含义。尤其要注意在知道质量平均值求体积或物质的量的比时,用此法并不简单。高考常以选择题的形式出现,有时也应用于综合计算之中,适用范围列表如下: 【典型例题】 1. 有关分子量、平均分子量计算中的应用。 [例1] 在容积为1L 的干燥烧瓶中用向下排空气法充入 3NH 后, 测得烧瓶中的气体对2H 的相对

密度为7.9,若将此气体进行喷泉实验,当喷泉停止后进入烧瓶中溶液的体积为L 54,溶质的 物质的量浓度为 。 解析:4.197.92=?=M 17 6.9 4.19 14? 29 4.2 故烧瓶为含3NH 为: L L 544141=+? 氢气不溶于水,当喷泉停止后,烧瓶内溶液应为L 54 L mol L mol L L C /045.0544.22/54 1 =?=- 2. 有关同位素原子量及平均原子量的应用。 [例2] 晶体硼由B 10 5 和B 115两种同位素构成,已知g 4.5晶体硼与2H 反应全部转化为硼烷 )(42H B 气体,可得标况下426.5H B L ,则晶体硼中B 10 5和B 11 5两种同位素原子个数比为( ) A. 1:1 B. 3:1 C. 4:1 D. 2:1 解析: mol mol L L H B n 25.04.226.5)(142=?= - 由42222H B H B =+知: mol H B n B n 5.0)(2)(42== B 的摩尔质量 mol g mol g /8.105.04.5== 即硼的相对原子质量为8.10 B 11 5 11 8.0

高一上学期化学知识点总汇

第一章 打开原子世界的大门 一.原子结构的发现历程 二.放射性实验 #结论:原子是有结构的。原子可以再分为带正电的粒子与带负电的电子. 三.原子与相对原子质量 1.原子的构成与结构示意图 1)微粒间的关系 3)四决定 A. 质子数 = 核电荷数 = 核外电子数 = 原子序数 a. 质子数-决定元素的种类和“位置” B. 质量数 = 质子数 + 中子数 = 相对原子质量的近似值 b. 中子数-决定原子的物性和质量数 C. 阳离子核外电子数 = 质子数 - 电荷数 c. 价电子-决定元素的化学性质 D. 阴离子核外电子数 = 质子数 + 电荷数 d. 质量数-决定原子的近似相对原子质量 说明:最外层电子数相同其化学性质不一定都相同(Mg ,He 最外层电子数为2) 最外层电子数不同其化学性质有可能相似(He ,Ne 均为稳定结构) 2. 同位素 1)含义:具有相同质子数和不同中子数的同一种元素的原子互称为“同位素”。 本质 性质 α辐射 氦核流 带正电,穿透性弱 β辐射 电子流 带负电,穿透性强 γ射线 电磁波 呈电中性,穿透性很强

2)性质:a、同一元素的各种同位素虽然质量不同,化学性质相同 b、在天然存在的某种元素里不论是游离态还是化合态,各同位素所占原子百分率(丰度)不变 3.元素的相对原子质量 对于元素的相对原子质量是各种同位素相对原子质量根据其所占的原子百分率计算而得的平均值。 是元素的相对原子质量,,,是该元素各种同位素的相对原子质量,,,是各同位素所占的原子百分数。 4.十字相乘法算丰度 元素A有两种天然同位素X A、Y A,参考A元素的相对原子质量(B),估算X A,Y A的丰度. X B-Y ╲╱ B ╱╲ Y X-B X A的丰度= (B-Y)/(X -Y) ,Y A的丰度= (B-Y)/(X -Y) 四.核外电子 1.核外电子的运动状态 1)宏观的运动规律: a. 可确定在某一时刻所处的精确位置 b. 有运动轨迹,即固定轨道 2)电子的运动规律 a. 无法确定在某一时刻所处准确位置 b. 不能确定其运动轨迹,即没有确定轨道 2.核外电子的排布规律 A. 各电子层最多容纳的电子数2 n2 B. 最外层不超过8个电子(K层为最外层时,则不超过2个) 当最外层达到8个(K层为2),就达到了稀有气体稳定结构 C. 次外层不超过18个电子,倒数第三层不超过32个电子 如:M层不是最外层最多可排18个电子; M层是最外层时最多可排8个电子。 总结:电子总是由里向外依次排布(能量低的电子层排满了才依次排能量较高的电子层) 3.元素性质与元素的原子核外电子排布的关系 1)稀有气体元素不活泼性:稀有气体元素的原子最外层排满(He 2个),处于8电子,稳定结构,不易失电子,也不易得电子,化学性质稳定,一般不与其他物质反应。 2)金属性与非金属性: 最外层电子数结构的稳定性得失电子 金属元素原子比较少( < 4 ) 不稳定易失电子 非金属元素原子比较多( > 4 ) 不稳定易得电子 稳定结构一般不参加反应 稀有气体元素原子8个( He 2 个) 4.电子式 1)离子的电子式 a、简单阳离子的电子式:就是它们的离子符号如:Na+、Mg 2+、Al 3+ 复杂阳离子的电子式:

”十字交叉法“的原理和应用

化学计算中“十字交叉法”的数学原理和应用 一. “十字交叉法”简介 “十字交叉法”是二元混合物(或组成)计算中的一种特殊方法,若已知两组分量和这两个量的平均值,求这两个量的比例关系等,多可运用“十字交叉法”计算。十字交叉法在化学计算中是一种常用的方法,在很多习题中采用十字交叉法可以简化计算过程,提高计算效率。下面先从一道简单的例题来介绍何为十字交叉法。 例1、50克10%的硫酸溶液和150克30%的硫酸溶液混合后,所得硫酸溶液的质量分数是多少? 采用十字交叉法计算的格式如下: 设混合后溶液的质量分数为x%,则可列出如下十字交叉形式所得的等式: 10%的溶液 10 30 — x X = 30%的溶液 30 x — 10 由此可得出 x = 25,即混合后溶液的质量分数为25%。 以上习题的计算过程中有一个十字交叉的形式,因此通常将这种方法叫做“十字交叉法”。然而怎样的计算习题可以采用这种方法?且在用“十字交叉法”时,会涉及到最后差值的比等于什么的问题,即交叉后所得的差值之比是实际中的质量之比还是物质的量之比?这些问题如果不明确,计算中便会得出错误的结论。 针对以上问题,在以前的教学中,可能往往让学生从具体的习题类型死记差值之比的实际意义。由于十字交叉法常用于: ①核素“丰度”与元素相对原子质量的计算; ②混合气体不同组分体积之比和混合气体平均相对分子质量的计算; ③不同浓度的同种溶液混合后质量分数与组分溶液质量之比的计算等类型的习题中。 因此可以简单记忆为前两种类型中,差值之比为物质的量之比,第三种类型差值之比为质量之比。这种记忆方法束缚了学生的思维,同时也限制了“十字交叉法”的使用范围。实质上“十字交叉法”的运用范围很广,绝不仅仅只能在以上三种类型的习题中才可运用。然而不同情况下,交叉后所得的差值之比的实际意义是什么?该怎样确定其实际意义?是我们应该探讨和明了的问题。要解决此问题,就要明了“十字交叉法”的数学原理,然后再从原理的角度去分析,便能确定差值之比在何时为组分的质量之比,何时为组分的物质的量之比。 二、“十字交叉法”的数学原理 50g(10%的溶液质量) 150(30%的溶液质量)

高中化学十字交叉法的应用

十字交叉法在化学计算中的应用 化学计算是高考每年必考的题目,而计算中的巧解巧算又是高考命题的热点,特别是在选择、填空题中体现尤为突出。那么如何来对付这类题型呢?这就要求我们教师在平时的教学中,经常给学生介绍一下这方面的知识;今天咱们就来讨论“十字交叉法”在化学计算中的应用,十字交叉法这个名词大家很熟悉,在许多的资料中也都有论述,但学生在实际应用中还存在许多问题,按十字交叉法求出的结果往往有出入。那么这是怎么回事呢?如何来解决这个问题呢?下面就我在教学中的做法和大家共同商讨一下。 一、 十字交叉法公式(大家很熟悉) 二、 十字交叉法适用范围 凡是能用二元一次方程组求解的题,均可用十字交叉法。 三、 防止滥用 防止滥用是十字交叉法教学的重点和难点,如何突破这个难点呢?我在教学 中是先给学生写出两句话: 1、用十字交叉法求出的比值该是什么比就是什么比,不是想是什么比就是上什么比。换句话说不是题中求什么比就是什么比。 2、每几份(始终不变的物理量)是多少(不断变化的物理量),用十字交叉法求出的比值是不变的物理量之比。 然后通过实例加以分析理解: 例1:若Na 2CO 3和NaHCO 3的混合物的平均摩尔质量为:M =100g ·mol -1 则用十字交叉法求出的比值该是什么比呢? 如果我们把摩尔质量拆开来理解的话,就是:其中的物质的量是始终不变的,即都是1 mol ,而质量是在不断变化者,分别是106 g 、84 g 和100 g ,所以按十字交叉法公式求出的比值应该是始终不变的物质的量之比,当然可以是以物质的量成正比例的物理量之比,如相同条件下气体的体积之比等。 练习1:已知空气的相对分子质量为28.8,则空气中N 2和O 2质量比为 , 体积比为 ,物质的量之比为 (忽略空气中的其他气体)。 X 2 X 1—X X X 1 X —X 2 ( ) 注:推断号,不是等号 摩尔质量 :106 g ·mol -1 84 g ·mol -1 100 g ·mol -1 物质的量: 1 mol 1 mol 1 mol (始终不变) 质量: 106 g 84 g 100 g (不断变化) { 物质 Na 2CO 3 NaHCO 3 混合物 [ 分析 (分析上述数量及其单位) 2 1 X X → X X X X --12 我常写成

化学中的十字交叉法

化学中的“十字交叉法” 十字交叉法是进行二组分混合物平均量与组分量计算的一种简便方法。在化学计算中所涉及的题目较多,应用广泛。现将化学中的“十字交叉法”加以系统的说明和应用。 一、 十字交叉法的由来 题目:现有10个苹果,其中0.2㎏、0.3㎏的苹果分别为6个、4个。求平 均每个苹果重多少? 解:设平均每个苹果重c ㎏,则 c= 0.2×6+0.3×4 6+4 = 0.24(㎏) 即c = 0.2×610 + 0.3×410 = 0.2×60% + 0.3×40% = 0.24(㎏) (其 中百分数指的是个数百分数) 或0.2×6+0.3×4=0.24×(6+4) 现将上述题目变形为: 现有一些苹果,其中a ㎏、b ㎏的苹果分别为x 个、y 个。求平均每个 苹果重多少? 解:设平均每个苹果重c ㎏,则 c= a ×x +b ×y x +y (㎏) 即ax+by=c (x+y ) (a

时,必须符合(*)中列出的二元一次方程,才能使得x/y具有相应的含义。 三、十字交叉法应用 (一)用组分的式量与混合气的平均式量做十字交叉,求组分物质的量比(气体体积比)或物质的量分数(或气体的体积分数)。 例1:已知H2和CO 的混合气,其平均式量是20,求混合气中H2和CO 的体积比以及CO 的体积百分数。 【针对练习】 1、已知CO、CO2混合气的平均式量是32,求混合气中CO 的体积百分数。 2、氧气和二氧化硫的混合气体的质量为17.2g,在标况下占体积11.2L,则其中 含二氧化硫气体为。 3、由氮气和二氧化碳组成的混合气体,平均分子量是36,则此混合气体中 二氧化碳的质量分数为( ) (二)用同位素的原子量或质量数与元素原子量作交叉,求原子个数比或同位素百分数。 例2:已知铜有63Cu 和65Cu 两种同位素,铜元素的原子量是63.5,求63Cu 和65Cu的原子个数比。 【针对练习】 1、某元素X的相对原子质量为a,X元素有质量数分别为b和c的两种核

高中化学解题方法之十字交叉法专题教案

高中化学解题方法之十字交叉法专题教案 在化学中凡可按a1x1+a2x2=ā(x1+x2或(a1-ā/(ā-a2=x2/x1计算的问题,都可以应用“十字交叉法”计算。“十字交叉法”是化学计算中广泛使用的解题方法之一,它具有形象,直观的特点。如何计算呢?首先应先写出混合两组分对应的量a1、a2和交叉点的平均值ā,然后按斜线作差取绝对值即得出相应物质的配比关系,其“十字交叉法”为: 组分1:a1ā-a2 x1 x1为组分分数 ā-―=- 组分2:a2 a1-āx2 x2为组分分数 “十字交叉法”适用的范围是:凡是具有均一性、加和性的混合物,都可运用这种方法进行计算,但须注意,计算所得比值是质量比还是物质的量比,下面介绍几种常见“十字交叉法”的计算: 一、相对原子质量“十字交叉法” 元素的相对原子质量是元素的各天然同位素相对原子质量和所占的含量算出来的平均值,当仅有两种天然同位素时有等式:A1W1+A2W2=?W,用十字交*法易于求解两种同位素的原子个数比,这种方法叫做相对原子质量“十字交叉法”. 例1:已知氯在自然界中有两种稳定的同位素35Cl和37Cl,其相对原子质量为35、37,求自然界中35Cl所占的原子百分数( A、31.5% B、77.5% C、22.5% D、69.5% 解析:若设自然界中35Cl所占的百分数为x1,37Cl占x2,则有35x1+37x2=35.45(x1+x2所以可以用“十字交叉法”: Cl35:35 1.55 x1 35.45-=- Cl37:37 0.45 x2 所以w(35Cl=1.55/(1.55+0.45×100%=77.5%

二、相对分子质量“十字交叉法” 两种气体混合时,质量守恒。即n1M1+n2M2=(n1+n2M,M为混合气体的平均相对分子质量,所以可用“十字交*法”求解混合气体的体积比或物质的量比,这种方法叫做相对分子质量“十字交叉法”. 例2:某混合气体由CO2、H2组成,知其密度为O2的0.5倍,则混合气体中CO2与H2的体积比( A、2:1 B、2:3 C、1:2 D、3:2 解析:体积比即为物质的量之比,设CO2的物质的量为n1,H2的物质的量为n2,则有44n1+2 n2=32×0.5(n1+n2,可用“十字交叉法” CO2:44 14 n1 16-=- H2:2 28 n2 可求得n1:n2=1:2,所以答案C正确。 三、质量分数“十字交叉法” 混合物中某元素原子或原子团质量守恒,且具有加和性,所以可用“十字交叉法”求混合物中某元素或某物质的质量分数。 例3:含氯54.2%的氯化钠和氯化钾的混合物,其中含NaCl的质量分数是( A、50% B、35% C、75% D、60% 解析:设氯化钠质量是m1、氯化钾质量是m2,依据氯元素守恒,则有60.7%m1+47.7%m2=5 4.2%(m1+m2,所以可用“十字交叉法”求解 NaCl:60.7 6.5 1 m 1 54.2-–=- KCl:47.7 6.5 1 m2 所以w(NaCl=6.5/(6.5+6.5×100%=50%

国考行测:十字交叉法在各种题型中的应用

国考行测:十字交叉法在各种题型中的应用 “十字交叉”法做为数学运算中常用的一种解题思想,老师会在基础班型中向学生重点讲述。一般情况下,我们是在“溶液问题”中引入“十字交叉法”,我们简单把“十字交叉”法的原理重述一遍。 例:重量分别为A和B的溶液,浓度分别为a和b,混合后的浓度为r。 例:A个男生的平均分为a,B个女生的平均分为b,总体平均分为r。 上述两个例子,我们均可以用如下的关系表示:(此处假设a>b) 上述“十字交叉”法的操作过程很简单,但是碰到类似的题目,学生很难把握A到底放哪个量,因此就很难将复杂的计算转化成简单的“十字交叉”法来操作。如果学生能理解“十字交叉”法到底适合哪类题型,并且记住接下来讲的做题套路,就可以从“战略”层次提升“十字交叉”法的应用。 【例题1】(山西路警2010-12)现有含盐20%的盐水500g,要把它变成含盐15%的盐水,应加入5%的盐水多少克? A.200 B.250 C.350 D.500 【答案】B 【华图公务员[微博]考试研究中心解析】这是一道非常典型的溶液问题,溶液由两部分混合而成,我们可以用“十字交叉”法来操作,如下:

此题在溶液问题中是一道非常基础的题。其特点是:难度较低,考察溶液混合过程中各个量的变化,在国考中类似难度的题不太会出现,但确是我们掌握“十字交叉”法的典型例题。 【例题2】(河北选调生-2009-47)一只松鼠采松子,晴天每天采24个,雨天每天采16个,它一连几天共采168个松子,平均每天采21个,这几天当中晴天有几天? A.3 B.4 C.5 D.6 【答案】C 【华图公务员考试研究中心解析】本题是典型的一个整体由两个部分组成。 根据倍数特性,晴天的天数能被5整除。选C。 此题符合“十字交叉”法的特征,考生抓住A与a分母的关系,很容易将题目求出来。本解难度不大,在国考中出现类似题型的可能性还是很大的。类似的题目是考生得分的题。 【例题3】某地区按以下规定收取燃气费:如果用气量不超过60,按每立方米0.8元收费,如超过60,则超过部分按每立方米1.2元收费。某用户8月份交费平均每立方米0.88元,则8月份燃气费为多少? A.66元 B.56元 C.48元 D.61.6元 【答案】A

高中化学十字交叉法(供参考)

被遗忘的十字交叉法 山东临清一中高泽岭 十字交叉法是进新型两组混合物平均量与组分量计算的一种简便方法。但是由于两种量交叉出来后的比容易混淆,或者不知道是什么之比,在近年的高中化学教学中,一般老师都在回避这种方法,而改用列方程组法。其实,如果我们把握好,十字交叉法依然是我们解题的一把利器。 凡可按a1X + a2Y = a ( X +Y ) 关系式的习题,均可用十字交叉法计算,其中a为a1和a2的平均量。在计算过程中遵循守恒的原则。 一、有关质量分数的计算 二、有关物质的量浓度的计算 三、有关平均分子量的计算 四、有关相对平均原子质量的计算 五、有关反应热的计算 六、有关混合物反应的计算 现举例如下: 一、有关质量分数的计算

例1.实验室用98%的浓硫酸(密度为1.84g/cm3)与15%的稀硫酸(密度为1. 1g/cm3)混和,配制59%的硫酸溶液(密度为1.4g/cm3),取浓、稀硫酸的体积比最接近的值是() A. 1∶2 B. 2∶1 C.3∶2 D.2∶3 [分析]用硫酸的质量分数作十字交叉: 根据溶质质量守恒, 满足此式的是:98%X + 15% Y = 59%(X+Y),X 和 Y 之比是溶液质量比,故十字交叉得出的溶液质量比为:44 ∶39 。换算成体积比:(44/1.84)∶(39/1.1)≈ 2∶3,答案为D。 二、有关物质的量浓度的计算 例2.物质的量浓度分别为6mol/L和1mol/L的硫酸溶液,按怎样的体积比才能配成4mol/L的硫酸溶液? [分析] 用物质的量浓度作十字交叉: 根据溶质物质的量守恒,满足此式的是6X + Y = 4 (X+Y),X 和 Y 之比是溶液体积比,故十字交叉得出的体积比为3∶2 ,答案:6mol/L,1mol/L的硫酸溶液按3∶2的体积比才能配成4mol/L的硫酸溶液。 三、有关平均分子量的计算

化学十字交叉法(可编辑修改word版)

“十字交叉”法的妙用 化学计算是从数量的角度研究物质的组成、结构、性质变化,涉及到的化学基本概念多,解法灵活多变,且需要跨学科的知识和思维方法,所以该知识点一直是中学化学教与学的难点,但因能较好地训练学生的逻辑思维能力和思维的敏捷性,又能考察学生的双基知识,所以是教学重点,也是各种考试的热点。如何进行这方面知识的教学,使学生理解和掌握这些知识、发展学力,一直是各位老师研究的热门话题。本文拟就教学中所得,粗浅地谈一谈“十字交叉法”在化学计算中的应用。 一、适用范围: “十字交叉法”适用于两组分混合物(或多组分混合物,但其中若干种有确定的物质的量比,因而可以看做两组分的混合物),求算混合物中关于组分的某个化学量(微粒数、质量、气体体积等)的比值或百分含量。 例1:实验测得乙烯与氧气的混合气体的密度是氢气的14.5 倍。可知其中乙烯的质量分数为() A.25.0% B.27.6% C.72.4% D.75.0% 解析:要求混合气中乙烯的质量分数可通过十字交叉法先求出乙烯与氧气的物质的量之比(当然也可以求两组分的质量比,但较繁,不可取),再进一步求出质量分数。 3 1 这样,乙烯的质量分数是: 3 ? 28即:n(C2H4) n(O2) =3∶1 ω(C2H4)= ×100 %=72.4% 3 ? 28 + 1? 32 答案:C 。(解毕) 二、十字交叉法的解法探讨: 1.十字交叉法的依据: 对一个二元混合体系,可建立一个特性方程:ax+b(1-x)=c (a、b、c 为常数,分别表示A 组分、B 组分和混合体系的某种平均化学量,如:单位为g/mol 的摩尔质量、单位为g/g 的质量分数等) ;x 为组分A 在混合体系中某化学量的百分数(下同)。 如欲求x/(1-x)之比值,可展开上述关系式,并整理得:ax-bx=c-b 解之,得: x =c -b ,1 -x = a -b a -c a -b 即:x 1 -x = c -b a -c 2.十字交叉法的常见形式: 为方便操作和应用,采用模仿数学因式分解中的十字交叉法,记为: 组分1c-b 混合物 组分2 a -c x(组分1) c-b = 1-x (组分2) a- c

高中化学计算-十字交叉法

一. 本周教学内容:化学计算专题复习二:十字交叉法(上) 十字交叉法在化学计算中具有实用性强、能迅速求解的特点,在很多情况下可以取代设未知数列方程的传统方法,并起到事半功倍的作用。 二. 适用X围 十字交叉法立足于二元一次方程的求解过程,并把该过程抽象为十字交叉的形式,所以凡能列出一个二元一次方程来求解的命题均可用此法。 三. 表达式的推导 如果用A B 和表示十字交叉的二个分量,用AB表示二个分量合成的平均量,用 x x A B x x A B A B 和分别表示和占平均量的百分数,且+=1,则有: AB A B AB x x B AB x AB A x x AB x AB x B x A x x x x AB x B x A B A B A B A B A B A B A B A - - = - = - ? + ? = ? + ? = + + = ? + ? ) ( ) ( 1 ) (把上式展开得: ,其中 若把AB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。 四. 二个分量的确定和平均量的确定 以基准物质一定量为依据(通常以11 mol L 、、一定质量为依据)进行分量和平均量的确定。基准物质是指在分量和平均量确定时提供一定量做为依据的物质。在确定这些量的过程中一定要遵照统一的基准。 五. 比的问题 1. 谁与谁的比二元混合物产生的二个分量与相应平均量的十字交叉所得比值,是基准物质在二种物质中或二个反应中的配比。 2. 什么比基准物质以什么物理量为前提进行分量和平均量的确定得出的即是什么比,以物质的量为前提得出的是基准物质的物质的量之比;以一定质量为前提得出的是基准物质质量之比。 例:铁、锌合金8.85g溶于稀硫酸中,充分反应后制得氢气0.3g,求合金中铁、锌的质量。 解析: 以产生为基准:产生需(分量); 1156 22 mol H mol H Fe g 产生需(分量);产生需混合物: 平均量则有: 1651 885 2 03 59 22 mol H Zn g mol H g . . ()() ?= 6 3 2 1 = ,此比值不是Fe Zn 和在混合物中的质量比,而是达到题干所给数据要求,基准物质H2所必须遵循的在Fe Zn H SO 和与 24反应中产生量的配比,由于基准物质 H 2以物

十字交叉法在平均数问题中的应用

十字交叉法在平均数问题中的应用 上一节内容我们学习了“十字交叉法”如何解决溶液混合的问题,本节内容我们学习下“十字交叉法”在平均数的相关题型中的运用。由于平均数的相关题型数量关系复杂,列方程做比较繁杂,十字交叉法能轻松解决这一问题。 下面我们通过例题来看一下十字交叉法在平均数相关题型中的应用。 【例1】某单位共有职工72人,年底考核平均分数为85分,根据考核分数,90分以上的职工评为优秀职工,已知优秀职工的平均分数为92分,其他职工的平均分数是80分,问优秀职工的人数是多少?( ) A.12 B.24 C.30 D.42 【解析】本题相当于是优秀职工的平均分与其他职工的平均分混合,我们利用“十字交叉法”,易知 所以优秀员工共有30人,选择C. 【例2】某工厂共有160名员工,该厂在7月的平均出勤率是85%,其中女员工的出勤率为90%,男员工的出勤率为70%,问该厂男员工共有多少人?( ) A.40 B.50 C.70 D.120 【解析】运用“十字交叉法”,易知 所以男员工共有40人,选择A。

【例3】某单位共有ABC三个部门,三部门人员平均年龄分别为38岁、24岁、42岁。A和B两部门人员平均年龄为30岁,B和C两部门人员平均年龄为34岁。该单位全体人员的平均年龄为多少岁?( ) A34 B36 C35 D37 解析:运用“十字交叉法”,易知 所以ABC三个部门的人数比为3:4:5,假设ABC三个部门的人数分别为3、4、5人,总平均=(3×38+4×24+5×42)÷(3+4+5)=35岁,选C。 以上就是我们的十字交叉法在平均数相关题型中的应用,做题中遇到类似这样的题目,解答起来就比直接列方程要省时省力一些。

高中化学十字交叉法

十字交叉 一、适用范围: “十字交叉法”适用于两组分混合物(或多组分混合物,但其中若干种有确定的物质的量比,因而可以看做两组分的混合物),求算混合物中关于组分的某个化学量(微粒数、质量、气体体积等)的比值或百分含量。 例1:实验测得乙烯与氧气的混合气体的密度是氢气的14.5倍。可知其中乙烯的质量分数为( ) A.25.0% B.27.6% C.72.4% D.75.0% 解析:要求混合气中乙烯的质量分数可通过十字交叉法先求出乙烯与氧气的物质的量之比(当然也可以求两组分的质量比,但较繁,不可取),再进一步求出质量分数。 这样,乙烯的质量分数是: ω(C 2H 4)= 321283283?+??×100 %=72.4% 答案:C 。 例2:把 CaCO 3和MgCO 3组成的混合物充分加热到质量不再减少时,称得残留物的质量是原混合物质量的一半。则残留物中钙和镁两元素原子的物质的量之比是 A.1:4 B.1:3 C.1:1 D.1:2 答案:B 三、十字交叉法的应用与例析: 1.两组分混合物中已知组分及混合体系的摩尔质量(或式量),求组分的物质的量之比(或组分气体的体积比、组分物质的微粒数之比): 解答这类问题,需设计的平均化学量a 、b 、c 就直接用摩尔质量(g /mol )。而用十字交叉法交叉相减后所得差值之比是组分的物质的量之比(或微粒数之比),或依阿伏加德罗定律,也等于(相同状态下)气态混合体系中组分气体的体积比。 例3.硼的平均相对原子质量为10.8,硼在自然界中有种同位素:10 5B 与115B ,则这两种同位素 10 5B 、11 5B 在自然界中的原子个数比为 A. 1∶2 B.1∶4 C.1∶6 D.1∶8 解析:相对原子质量与原子的摩尔质量数值上相等,故元素或原子的相对原子质量可看做十字交叉法中的平均化学量,量纲为g ?mol - 1,交叉相减后所得差值之比为两同位素的物质的量(即原子数)之比。 C 2H 4 O 2 29 3 1

(完整)上海汇百川高中化学:十字交叉法经典练习题

十字交叉法 一.有关质量分数的计算 1.实验室用密度为1.84 g/cm398%的浓硫酸与密度为1.1 g/cm315%的稀硫酸混合配制密度为1.4 g/cm3 59%的硫酸溶液,取浓、稀硫酸的体积比最接近的值是A.1:2 B.2:1 C.3:2 D.2:3 2.在苯和苯酚组成的混合物中,碳元素的质量分数为90%,则该混合物中氧元素的质量分数是 A.2.5% B.5% C.6.5% D.7.5% 二.有关平均相对分子质量的计算 3.标准状况下,在容积为1 L的干燥烧瓶中用向下排空气法充入NH3后,测得烧瓶中的气体对H2的相对密度为9.7,若将此气体进行喷泉实验,当喷泉停止后所得溶液体积为_____L。4/5 L。 4.Li2CO3和BaCO3的混合物与盐酸反应所消耗盐酸的量同等质量的CaCO3和同浓度的盐酸反应所消耗盐酸的量相等,则混合物中Li2CO3和BaCO3的质量之比为A.3:5 B.5:3 C.7:5 D.5:7 三.有关平均相等原子质量的计算 5.晶体硼由10B和11B两种同位素构成,已知5.4 g晶体硼与H2反应全部转化为乙硼烷(B2H6)气体,可得标准状况下5.6 L,则晶体硼中10B和11B两种同位素原子个数比为 A.1:1 B.1:3 C.1:4 D.1:2 6.已知Cl的平均相对原子质量为35.5。则由23Na和35Cl、37Cl微粒组成的NaCl晶体29.25 g中含37Cl的质量是_____g。4.625 g。 四.有关平均分子式的计算 7.在1.01×105Pa和120℃下,1 L A、B两种烷烃组成的混合气体在足量的O2充分燃烧后得到同温同压下2.5 L CO2和3.5 L H2O,且A分子中比B分子中少2个碳原子,试确定A和B的分子式和体积比(A、B两种烷烃在常温下为气态)。1:3,3:1。 8.常温下,一种烷烃A和一种单烯烃B组成混合气体,A或B分子最多只含4个碳原子,且B分子的碳原子数比A分子多。 (1)将1 L该混合气体充分燃烧,在同温同压下得到2.5 L CO2气体。试推断原混合气体中A和B所有可能的组合及其体积比。1:3,1:1,1:1,3:1。

十字交叉法在化学中的应用.

十字交叉法的原理及其在化学计算中的应用 十字交叉法又称对角线法,也叫混合规则.作为一种简化的解题方法,是实际计算方程式图解形式,应用于二元混合体系具有平均值的计算问题,它具有简化思路、简便运算、计算速度快等显著优点.近年来,十字交叉法在中学化学计算中广泛使用,通过十字交叉得到差值的比值的含义如何确定,如果没有真正理解十字交叉法含义,在使用该方法时将没有真正达到简化思路、快速准确求解的目的,从而限制了该方法的推广和应用.“十字交叉法”是通常中学化学计算必需掌握的一种计算方法,因为用此法解题实用性强、速度快.学生若能掌握此方法解题,将会起到事半功倍的效果.以下是笔者几年来对“十字交叉法”理解及体会. 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100 g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 a c-b c ② b a-c 对比①,②两式不难看出: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

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析: 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,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: Al 37 / 18 19/56 1 Fe 37/56 19/18 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,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: Mg 5/6 1/9

2015公务员行测:十字交叉法的应用

2015国家公务员行测备考:十字交叉法的应用 在加权平均数的相关题型中,由于数量关系复杂,列方程做比较困难,十字交叉法能轻松解决这一问题。十字交叉法经常运用于浓度、比重、人口、平均分等问题的求解,同时也可以运用于某些较为复杂的问题中。在数学运算及资料分析中经常用到,达到行测考场上的“秒杀”。 下面我们首先学习下十字交叉法的原理。 十字交叉法使用时要注意几点: 第一点:用来解决两者之间的比例关系问题。 第二点:得出比例关系是基数的比例关系。 第三点:总均值放中央,右侧对角线上,大数减小数。 下面我们通过例题来看一下十字交叉法在浓度问题中的应用。 【例1】有100克溶液,第一次加入20克水,溶液的浓度变成50%;第二次再加入80克浓度为40%的同种溶液,则溶液的浓度变为( ) A. 45% B. 47% C. 48% D. 46% 【解析】本题相当于是120克50%的溶液与80克40%的溶液混合,我们利用“十字交叉法”,把选项代入到其中,很明显只有D选项46%得出的比例等于120:80=3:2. 【例2】红酒桶中有浓度为68%的酒,绿酒桶中有浓度为48%的酒,若每个酒桶中取若干混合后,酒浓度为52%;若每个酒桶中取酒的数量比原来都多12 升,混合后的酒浓度为53.2%。第一次混合时,红酒桶中取的酒是( )。

A.17.8 升 B.19.2 升 C.22.4 升 D.36.3 升 【解析】运用“十字交叉法”,易知第一次混合前的质量比为1:4, 所以假设第一次分别取x,4x升,再用十字交叉得到第二次混合前的质量比为13:37,所以(x+12):(4x+12)=13:37,得到x=19.2,选择B。 【例3】烧杯中装了100克浓度为10%的盐水,每次向该烧杯中加入不超过14克浓度为50%的盐水,问最少加多少次之后,烧杯中的盐水浓度能达到25%?(假设烧杯中盐水不会溢出)( ) A.6 B. 5 C. 4 D. 3 解析:运用“十字交叉法”,易知 所以至少要加60克,每次最多14克,至少5次。 以上就是我们的十字交叉法在溶液问题中的运用,做题中遇到类似这样的题目,解答起来就比直接列方程要省时省力一些。

高中化学十字交叉法

十字交叉 一、适用范围: “十字交叉法”适用于两组分混合物(或多组分混合物,但其中若干种有确定的物质的量比,因而可以看做两组分的混合物),求算混合物中关于组分的某个化学量(微粒数、质量、气体体积等)的比值或百分含量。 例1:实验测得乙烯与氧气的混合气体的密度是氢气的14.5倍。可知其中乙烯的质量分数为( ) A.25.0% B.27.6% C.72.4% D.75.0% 解析:要求混合气中乙烯的质量分数可通过十字交叉法先求出乙烯与氧气的物质的量之比(当然也可以求两组分的质量比,但较繁,不可取),再进一步求出质量分数。 这样,乙烯的质量分数是: ω(C 2H 4)=32 1283283?+??×100 %=72.4% 答案:C 。 (解毕) 二、十字交叉法的解法探讨: 1.十字交叉法的依据: 对一个二元混合体系,可建立一个特性方程: ax+b(1-x)=c (a 、b 、c 为常数,分别表示A 组分、B 组分和混合体系的某种平均化学量,如:单位为g/mol 的摩尔质量、单位为g/g 的质量分数等) ;x 为组分A 在混合体系中某化学量的百分数(下同)。 如欲求x/(1-x)之比值,可展开上述关系式,并整理得: ax -bx=c -b 解之,得: b a c a x b a b c x --=---= 1, 即:c a b c x x --=-1 2.十字交叉法的常见形式: 为方便操作和应用,采用模仿数学因式分解中的十字交叉法,记为: 十字交叉法应用于解题快速简捷,一旦教给了学生,学生往往爱用,但是也往往出错。究其原因,无外乎乱用平均量(即上述a 、b 、c 不知何物)、交叉相减后其差值之比不知为何量之比。 关于上述a 、b 、c 这些化学平均量,在这里是指其量纲为(化学量1 ÷化学量2)的一些比值,如摩尔质量(g/mol )、溶液中溶质的质量分数(溶质质量÷溶液质量)或关于物质组成、变化的其它化学量等等。设计这些平均量时应优先考虑待求量和题给条件,一般情况下尽可能的将C 2H 4 O 2 29 3 1

“十字交叉法”的原理及应用

“十字交叉法”的原理及应用 摘要:本文分析了学生不易掌握“十字交叉法”的原因。应用平均值概念推导出“十字交叉法”原理,从平均值概念分析“十字交叉法”应用的条件和范围,给出了一种适用解答格式,并从三类二元混合体系和平均值角度对常见题型进行了归纳。 关键词:十字交叉法、平均值 “十字交叉法”是平均值法的技巧方法,即利用平均值求解二元混合体系的混合比的一种图解方法。利用此法求解二元混合体系的混合比具有准确、简便、快速的特点。因此,它是高考化学计算重要方法之一。教学实际中,许多同学对此法掌握得不好。学生出现的问题主要有两种情况:一种情况是遇到可用“十字交叉法”求解的问题,却不知道怎样用“十字交叉法”来求解;第二种情况是虽然知道用“十字交叉法”求解,但却不明确所得到的比值的化学意义,得出错误的计算结果。我们认为主要原因是在教学中没有抓住平均值概念去推导“十字交叉法”原理、分析应用范围和应用条件,没有给出解题的规范格式,也没从二元混合体系及其平均值角度来归纳常见题型。本文应用平均值概念推导“十字交叉法”原理、分析其应用条件和范围、归纳主要应用题型,并给出一种较适用的解题规式。 一、“十字交叉法”原理 1.用平均值概念推导“十字交叉法”原理 以A、B二组分混合物的平均摩尔质量为例推导“十字交叉法”原理。设混合物平均摩尔质量为M,A、B的物质的质量分别为n(A)和n(B),摩尔质量分别为M(A)和M(B) 混合物的总质量为:m(混)= n(A)×M(A) + n(B)×M(B) 混合物的总物质的量为:n(混)= n(A) + n(B) 根据摩尔质量定义可知混合物的平均摩尔质量为:

)() (混混n m M = …… ① 将A 和B 混合物的总物质的量n(混)和总质量m(混)代入①式得: ) B (n )A (n )B (M )B (n )A (M )A (n M +?+?= …… ② 将②式变形得混合物中两种成分的物质的量之比的数学表达式: M )A (M )B (M M )B (n )A (n --= …… ③ 将③式写成直观的图解形式,即“十字交叉法”的形式: A :M(A) |M - M(B)| ╲ ╱ …… ④ ╱ ╲ B :M(B) |M(A) - M | 2.“十字交叉法”的应用条件 从上述二组分混合物平均摩尔质量推导“十字交叉法”原理得出其应用条件为: ⑴n(A)和n(B)具有加合性,即n(混)= n(A) + n(B)。 对比③和④两式,可以看出n(混)= n(A) + n(B)的化学意义和图解形式的特征共同决定了所求比值的化学意义。 ⑵M 、M(A)、M(B)已知或是可求出的。 3.应用“十字交叉法”解题的格式 以往没有约定“十字交叉法”的解题格式,“十字交叉法”主要用于选择型或填空型计算题的解答,解答型计算题一般不用“十字交叉法”来解答,使“十字交叉法”应用受到一定的限制。实际上,只要约定“十字交叉法”求解解答型计算题表达格式,用“十字交叉法”求解解答型计算题会更为简捷。我们认为下列图解格式,是应用“十字交叉法”求解解答型计算题的适用的解答格式。 A :M(A) |M - M(B)| ╲ ╱ n(A) M ——————— = ————

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