十字交叉法在高中化学中的应用.pdf

十字交叉法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M1n1M2n2M(n1n2)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，M1、M2表示平均相对分子质量，M1、M2则表示两组分各自的相对分子质量，n1、n2表示两组分在混合物中所占的份额，n1:n2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 n1、n2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 n1:n2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 n1:n2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A1:2B2:1C3:2D2:32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A2.5%B5%C6.5%D7.5%二有关平均相对分子质量的计算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。4Li2CO3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A3:5B5:3C7:5D5:7三有关平均相等原子质量的计算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A1:1B1:3C1:4D1:2376 已知 Cl 的平均相对原子质量为 35.5。则由23Na 和35Cl、Cl 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四有关平均分子式的计算7在 1.01105 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 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。（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。C2H6和 C4H8。五有关反应热的计算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A1:3B3:1C1:4D1:1六有关混合物反应的计算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：P43O2P4O6，P45O2P4O10。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 P4O10与 P4O6的物质的量之比为A1:3B3:1C3:2D1:1七巧练七巧练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(2xy)/(3xy)B(2xy)/(yx)C(2y5x)/(6x2y)D(y2x)/(x2y)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An4(12x)/7xBn4(12x)/7xCx4/(7n8)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%X15%Y59%(XY)，X 和 Y 之比是溶液质量之比。由十字交叉法可得：X/Y44/39；再换算成体积比为：44/1.84:39/1.12/3。2M(C6H6)78，其中碳质量分数为：C%72/7892.3%；M(C6H6O)94，其中碳的质量分数为：C%72/9476.6%。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%(2.316/92)/(2.313.4)2.5%。（O%190%13/12）二有关平均相对分子质量的计算3M29.719.4 17，说明混有空气；根据质量守恒和十字交叉法可得：n(NH3)/n(空气)9.6/2.44/1；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。474x197y100(xy)，由十字交叉法可得：x/y97/26；所以质量比为：m(Li2CO3)/m(BaCO3)(9774)/(26197)7/5。三有关平均相对原子质量的计算5n(B2H6)5.6/22.40.25 mol，n(B)0.2520.5 mol；M(B)5.4/0.510.8 g/mol，n(10B)/n(11B)0.2/0.81/4。6n(NaCl)29.25/58.50.5 mol，n(37Cl)/n(35Cl)0.5/1.51/3；m(37Cl)0.51/4374.625 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 MC2.5H7；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 MC2.5Hy；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）y6.5，得平均分子式为 MC2.5H6.5；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571.6/2285.8 kJ/mol，Q混合3847/5769.4 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1450.6/483.63/1六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/mNaBr0.187/0.127，故 NaCl%0.187/(0.1870.127)60。11生成 1 mol P4O10 耗氧 5 mol，生成 1 mol P4O6 耗氧 3 mol，n(O2)50.4/22.42.25 mol；5x3y4.5(xy)，由十字交叉法可得：x/y1.5/0.53/1。七巧练12n(CO2)22.4/22.41 mol，由十字交叉法可得：n(Na2CO3)/n(NaHCO3)16/68/3；Na2CO3%8106/(8106384)77.1%。13 M18.5，由十字交叉法可得：n(H2O)/n(D2O)1.5/0.53/1，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/x2.5)/(3y/x)(2y5x)/(6x2y).15M24，则必有 CH4，由十字交叉法可得：n(CH4)/n(C2nH2n)(14n24)/8；x8/(14n248)4/(7n8)，则 n(4/x8)/74(12x)/7x