当前位置: 首页 > 学科分类 > 化学

化学十字交叉法,十字交叉法化学怎么用

  • 化学
  • 2025-09-12

化学十字交叉法?化学中的十字交叉法,是一种常用的计算方法,特别是在计算物质的量比时非常实用。其基本公式是:(混合气体的摩尔质量-较小摩尔质量气体的摩尔质量)/(较大摩尔质量的气体的摩尔质量-混合气体的摩尔质量)=两种气体的物质的量比。例如,当二氧化碳(CO2,摩尔质量44g/mol)和一氧化碳(CO,那么,化学十字交叉法?一起来了解一下吧。

化学十字交叉法计算物质的量

十字交叉法的本质是变形了一个二元一次方程。举个例子,

某氢气和氘气的混合物,其平均分子质量为2.5,求其中氢气和氘气的摩尔比。

按照十字交叉法的话,就是

H2 2 1.5

2.5

D2 4 0.5

所以H2:D2 = 3:1

我们也可以列方程计算,设有氢气x摩尔,氘气y摩尔,那么有

(2x+4y) / (x+y) = 2.5

等号两边乘以x+y:

2x+4y = (x+y)*5/2

合并同类项:

(5/2 - 2)x = (4 - 5/2)y

可以看出,这一步实际上就是十字交叉的相减步骤。

最后得到x/y = 3:1,和十字交叉法答案一样。

只要混合物某个量随着摩尔分数线性变化,就可以用十字交叉法。

化学十字交叉法的原理

十字交叉法的介绍

十字交叉法可用于溶液浓度的计算,例如溶液的稀释、浓缩或混合等计算题.使用此法,使解题过程简便、快速、正确.下面通过例题介绍十字交叉法的原理.

同一物质的甲、乙两溶液的百分比浓度分别为a%、b%(a%>b%),现用这两种溶液配制百分比浓度为c%的溶液.问取这两种溶液的质量比应是多少?

同一物质的溶液,配制前后溶质的质量相等,利用这一原理可列式求解.

设甲、乙两溶液各取m1、m2克,两溶液混合后的溶液质量是(m1+m2).列式m

1a%+m2b%=(m1+m2)c%把此式整理得:m1m2=c-ba-c,m1m2就是所取甲、乙两溶液的质量比.

为了便于记忆和运算,若用C浓代替a,C稀代替b,C混代替C,m浓代替m1,m

稀代替m2,把上式写成十字交叉法的一般形式,图示如下:

图示中m浓m稀就是所求的甲、乙两溶液的质量比.

这种运算方法,叫十字交叉法.在运用十字交叉法进行计算时要注意,斜找差数,横看结果.

十字交叉法的应用

1.有关混合溶液的计算例1.现有20%和5%的两种盐酸溶液,若要配制600克15%的盐酸溶液,各需20%和5%的盐酸溶液多少克?

分析与本题是用两种已知浓度的溶液来配制所需浓度的溶液,看似是求溶液的质量,实质是先求出两种浓度溶液的质量比,然后问题就迎刃而解.用十字交叉法

由图示可知,20%盐酸溶液与5%盐酸溶液的质量比应为2∶1

∴20%盐酸溶液的质量600ⅹ23=400克

5%盐酸溶液的质量600ⅹ13=200克2.有关改变溶剂质量的溶液浓度的计算

例2.把20%的氯化钠溶液100克,加水稀释成浓度为4%的溶液,问需加水多少克?

分析与本题是用水稀释改变溶液浓度的计算题,将水视为浓度为0%的溶液.用十字交叉法由图示可知,20%氯化钠溶液与加入水的质量比应为m

浓∶m水=4∶16=1∶4∴需加水的质量4ⅹ100=400克例3.现有200克浓度为10%的硝酸钾溶液,若要使其浓度变为20%,则需蒸发掉多少克水?

分析与本题是蒸发水改变溶液浓度的计算题,将水视为浓度为0%的溶液.用十字交叉法由图示可知,10%的硝酸钾溶液与蒸发水的质量比应为m浓m水

=-3015=-21(负号表示蒸发即减少的含义)

∴蒸发水的质量200ⅹ12=100克3.有关增加溶质的溶液浓度的计算

例4.现有200克浓度为10%的硝酸钾溶液,若要使其浓度变为20%,则需再溶解硝酸钾多少克?

分析与本题是增加溶质浓度翻倍的计算题,对于水溶液纯溶质的情况,将溶质的浓度视为100%.用十字交叉法

由图示可知,增加溶质与10%的硝酸钾溶液的质量比应为1∶8

∴需再溶解硝酸钾的质量200ⅹ18=25克练一练:

试用两种方法,将100克浓度为10%的硝酸钠溶液,使其浓度变为20%.

(用十字交叉法计算)

参考答案:方法一增加溶质12.5克方法二蒸发溶剂50克

一、十字交叉相乘法

这是利用化合价书写物质化学式的方法,它适用于两种元素或两种基团组成的化合物.其根据的原理是化合价法则:正价总数与负价总数的代数和为0或正价总数与负价总数的绝对值相等.现以下例看其操作步骤.

二、十字交叉相比法

我们常说的十字交叉法实际上是十字交叉相比法,它是一种图示方法.十字交叉图示法实际上是代替求和公式的一种简捷算法,它特别适合于两总量、两关系的混合物的计算(即2—2型混合物计算),用来计算混合物中两种组成成分的比值.

三、十字交叉消去法

十字交叉消去法简称为十字消去法,它是一类离子推断题的解法,采用“十字消去”可缩小未知物质的范围,以便于利用题给条件确定物质,找出正确答案.

化学十字交叉法适用条件

化学十字交叉法的原理是基于溶液混合时质量比与有关质量分数比的关系。具体来说:

核心公式:A×a%+B×b%=×c%,其中A和B代表两种不同溶液或组分的质量,a%和b%分别代表它们各自的质量分数,c%代表混合后溶液的质量分数。通过整理变形,可以得到A/B=/,这个比值表示两种组分混合时的质量比。

十字交叉形式:在十字交叉法中,通常将上述比值以十字交叉的形式表示,即和分别位于交叉点的上下左右,用于直观展示两种组分混合时的质量比。

应用推广:十字交叉法不仅适用于质量分数的计算,还可以推广到其他以质量为基准的混合体系。例如,当c为密度时,比值就表示组分A和组分B的溶液体积之比;当c为摩尔质量时,比值就表示组分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。

使用场景:十字交叉法常用于溶液浓度的计算,如溶液的稀释、浓缩或混合等计算题,使用此法可以使解题过程简便、快速、正确。

化学式十字交叉法图解

已知:C(金刚石)+O2(g)==CO2(g)△H=-395.41KJ/MOL;C(石墨)+O2(g)==CO2(g) △H=-393.51KJ/MOL.若金刚石和石墨混合晶体1MOL在O2中完全燃烧,产生热量为QKJ,则金刚石和石墨的物质的量之比为?请写出思路。

由盖斯定律,要得到金刚石和石墨的转化关系,可将两个热化学方程式相减即得:C(金刚石)-C(石墨)=0。

△H3=△H1-△H2=-395.41kJ/mol+393.51kJ/mol=-1.90kJ/mol。

即C(金刚石、S)=C(石墨、s);△H=-1.90kJ/mol。

可见金刚石转化为石墨放出热量,说明石墨的能量更低,较金刚石稳定。

由十字交叉法:

金刚石 395.41 Q-393.51

Q

石墨 393.51 395.41-Q

可得二者物质的量比。

答案 (Q-393.51)/(395.41-Q)

一. 在同位素计算方面的应用:

[例1] 铜有二种天然同位素 和 ,铜元素的原子量是63.5,计算 的摩尔百分含量约是

A. 20% B. 25% C. 50% D. 75%

解析:

二. 在反应热方面的应用:

[例1] 已知下列两个热化学反应方程式:

实验测得氢气和丙烷的混合气体共 ,完全燃烧放热 ,则混合气体中氢气和丙烷的体积比是( )

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

解析:

解法一: 氢气放热是 , 丙烷放热 , 混合气体放热

,则有:

解法二:估算法:据放热数据推知丙烷含量应小于 ,因 丙烷放热 , 丙烷放热等于 ,所以氢气的量大于 ,选B。

化学计算十字交叉法

化学十字交叉法是进行二组混合物平均量与组分计算的一种简便方法。

凡可按M1·n1+M2·n2=M·n计算的问题,均可按十字交叉法计算。M表示某混合物的平均量,M1.M2则表示两组分对应的量。如M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。

使用十字交叉法注意事项:

1、运用十字交叉法时,一定要分清所得的比值是物质的量之比还是质量之比。当单位分属性数值带有物质的量因素时,十字交叉法所得的比值是物质的量之比;当单位分属性数值带有质量因素时(如溶液质量分数的计算等),则用十字交叉法所得到的比值是质量比。

2、十字交叉法主要适应于选择、填空题,在大计算题中一般不用,因书写过程很难用有限的文字叙述清楚,所以大计算题中一般用常规法。

以上就是化学十字交叉法的全部内容,化学中的十字交叉法的原理是,通过化学反应方程式中各物质的化学计量数与已知量、未知量的交叉相乘,来求解未知量。这种方法通常用于化学计算中,特别是涉及质量、物质的量等物理量的计算。一般是已知反应物的质量和化学计量数,交叉后得到生成物的质量之比。内容来源于互联网,信息真伪需自行辨别。如有侵权请联系删除。

猜你喜欢