高三化學攻關(guān)三十六法之――差量法

利用化學反應前后物質(zhì)間所出現(xiàn)象的差量關(guān)系解決化學問題的方法就是差量法。

●難點磁場??

請試做下列題目，然后自我界定學習本篇是否需要。?

在天平左右兩盤上各放一只同等規(guī)格的燒杯，燒杯內(nèi)均盛有 1.00 mol? L^－1的 H₂SO₄（aq）100.0 mL，調(diào)節(jié)天平使其處于平衡狀態(tài)，然后向兩只燒杯內(nèi)分別放入少量的鎂粉和鋁粉（設(shè)鎂、鋁的質(zhì)量分別為a g和b g），假定反應后天平仍處于平衡狀態(tài)，則：?

(1)a、b應滿足的關(guān)系式為                       ；?

(2)a、b的取值范圍為                           。?

●案例探究??

［例題］將上題中的：“少量鎂粉和鋁粉”改為：少量鎂粉、過量鋁粉，其他不變，試求之。

命題意圖：考查學生應用差量進行過量計算的能力。

知識依托：Mg、Al 與 H₂SO₄ 的反應；過量計算。

錯解分析：應用過量物質(zhì)的數(shù)據(jù)進行計算得出錯誤的結(jié)果，忽視有效計算得出不確切的答案。

解題思路：反應前后天平都平衡，表明兩燒杯內(nèi)質(zhì)量凈增數(shù)值相等。則可根據(jù)反應前后的質(zhì)量差進行計算。

n(H₂SO₄) = 1.00 mol?L^－1×0.100 L = 0.100 mol

Mg ＋ H₂SO₄ ==== MgSO₄ ＋ H₂↑       Δm

24 g    1 mol                       2 g      22 g

a g                                             

2 Al ＋ 3 H₂SO₄ ====Al₂(SO₄)₃ ＋ 3 H₂↑

54 g        3 mol                                  6 g

   0.100 mol                           

(波紋線上為求出數(shù)值，下同)。根據(jù)題意：

①＜ 0.100                   (H₂SO₄ 過量)

②b＞1.80                           (Al 過量)

③b g－0.200 g =g        (凈增值相等)

由①③得：b＜2.40，結(jié)合②可知 b 的范圍。

由②③得：a＞1.75，結(jié)合①可知 a 的范圍。

答案：(1)11 a = 12 b － 2.40

(2)1.75＜a＜2.40，1.80＜b＜2.40

●錦囊妙計

遇到下列情形，可嘗試用“差量法”解題：

1.反應前后固體或液體的質(zhì)量發(fā)生變化時；

2.反應前后氣體的壓強、密度、物質(zhì)的量、體積等發(fā)生變化時。

●殲滅難點訓練

1.(★★★)10.0 mL 某氣態(tài)烴在 50.0 mL O₂ 中充分燃燒，得到液態(tài)水和 35.0 mL 的氣體混合物(所有氣體的體積都是在同溫同壓下測得的)，則該氣態(tài)烴可能是（      ）

A.CH₄                                                   B.C₂H₆                                                 C.C₃H₈                                                 D.C₃H₆

2.(★★★★)用 H₂ 還原 x g CuO，當大部分固體變紅時停止加熱，冷卻后得殘留固體yg，共用掉z g H₂，此時生成水的質(zhì)量為(   )

A.(x－y) g                B.(x － y) g             C.9 z g                         D. z g

3.(★★★★)總壓強為 3.0×10⁷ Pa 時，N₂、H₂ 混合氣體(體積之比為 1∶3)通入合成塔中，反應達平衡時，壓強降為 2.5×10⁷ Pa，則平衡時混合氣體中 NH₃ 的體積分數(shù)為(   )

A.35%                         B.30%                         C.                           D.

4.(★★★★★)已知 NH₃ 和 Cl₂ 相遇，發(fā)生下列反應：

①8NH₃＋3Cl₂ ==== N₂＋6NH₄Cl      (NH₃過量)

②2NH₃＋3Cl₂==== N₂＋6HCl           (Cl₂過量)

今向過量的 NH₃ 中通入少量的 Cl₂。若開始時 Cl₂、NH₃ 混和氣體中 Cl₂ 的體積分數(shù)為 x，混合氣體反應前后的體積分別是 a L 和 y L。則：

(1)x 的取值范圍是__________________；

(2)y 與x 的函數(shù)關(guān)系是__________________。

難點磁場

提示：題設(shè)條件下，H₂SO₄過量，則：

Mg  ＋    H₂SO₄====MgSO₄＋ H₂↑         Δm

24 g        1 mol                           2 g          22 g

a g                                             

2 Al ＋    3 H₂SO₄====Al₂(SO₄)₃＋3H₂↑         Δm

54 g        3 mol                              6 g              48 g

b g                                                     

由反應前后天平都平衡得：，即：32 b = 33 a     ①

 ＜ 0.100               ①

由 H₂SO₄過量知：

  ＜0.100                ②

①②聯(lián)立，解得：b＜2.48。不滿足③，舍去。

①③聯(lián)立，解得：a＜1.75。滿足②，為正確答案。

答案：(1)32 b= 33 a     (2)a＜1.75     b＜1.80

殲滅難點訓練

1.提示：用體積差進行計算：

C_xH_y(g)＋(x＋)O₂(g)點燃x CO₂(g)＋H₂O(l)            V_前－V_后

1 L                                                                                               1＋

10.0 L                                                                                               25.0 L

y = 6。

答案：BD

2.提示：用固體質(zhì)量差進行計算：

H₂＋CuOCu＋H₂O                   Δm

  80 g         64 g   18 g                 16 g

    x g－y g

不可用 z g H₂ 進行計算，因為用掉的 H₂ 并非全都參加了反應；不可只用 x g 進行計算，因為 CuO未全部參加反應；不可只用 y g 進行計算，因為 y g 是 CuO 和 Cu 的質(zhì)量和。

答案：B

3.提示：本題有多種解法，根據(jù)壓強差計算尤為簡捷：由于恒溫恒容下，氣體的壓強比等于物質(zhì)的量比，所以：