高一化学差量法题型练习及其方法详解

编者：杨洋第1页差量法在众多的解题技巧中，“差量法”当属优秀方法之一，它常常可以省去繁琐的中间过程，使复杂的问题简单、快捷化。所谓“差量”就是指一个过程中某物质始态量与终态量的差值。它可以是气体的体积差、物质的量差、质量差、浓度差、溶解度差等。1、把22.4g铁片投入到500gCuSO4溶液中，充分反应后取出铁片，洗涤、干燥后称其质量为22.8g，计算(1)析出多少克铜？(2)反应后溶液的质量分数多大？解析“充分反应”是指CuSO4中2Cu完全反应，反应后的溶液为FeSO4溶液，不能轻率地认为22.8g就是Cu！(若Fe完全反应，析出铜为25.6g)，也不能认为22.8-22.4=0.4g就是铜。分析下面的化学方程式可知：每溶解56gFe，就析出64g铜，使铁片质量增加8g(64-56=8)，反过来看：若铁片质量增加8g，就意味着溶解56gFe、生成64gCu，即“差量”8与方程式中各物质的质量(也可是物质的量)成正比。所以就可以根据题中所给的已知“差量”22.8-22.4=0.4g求出其他有关物质的量。设：生成Cuxg，FeSO4ygFe+CuSO4=FeSO4+Cu质量增加561526464-56=8yx22.8-22.4=0.4故析出铜3.2克铁片质量增加0.4g，根据质量守恒定律，可知溶液的质量必减轻0.4g，为500-0.4=499.6g。2、将N2和H2的混合气体充入一固定容积的密闭反应器内，达到平衡时，NH3的体积分数为26％，若温度保持不变，则反应器内平衡时的总压强与起始时总压强之比为1∶______。解析由阿伏加德罗定律可知，在温度、体积一定时，压强之比等于气体的物质的量之比。所以只要把起始、平衡时气体的总物质的量为多少mol表示出来即可求解。方法一设起始时N2气为amol，H2为bmol，平衡时共消耗N2气为xmol编者：杨洋第2页N2+3H22NH3起始(mol)ab?0变化(mol)x3x2x平衡(mol)a-xb-3x2x起始气体：a+bmol平衡气体：(a-x)+(b-3x)+2x=(a+b-2x)mol又因为：体积比=物质的量比(注意：若N2为1mol，H2为3mol，是不够严密的。)方法二设平衡时混合气体总量为100mol，则其中含NH3为100×26％=26molN2+3H22NH3物质的量减少1324-2=226molxx=26mol即生成NH的量，就是减少量，所以反应起始时混合气体共为：100+26=126mol比较上述两种方法，不难看出“差量法”的优越性。3、在200℃时将11.6g二氧化碳和水蒸气的混合气体通过足量的Na2O2，反应完全后，固体质量增加3.6g。求混合气体的平均分子量。=11.6÷混合气体总物质的量。方法一设11.6g混合气体中含xmolCO2、ymol水蒸气。解得：x=0.1，y=0.4编者：杨洋第3页方法二分析下列框图向固体Na2O2中通入11.6gCO2和H2O且完全反应，为何固体只增加3.6g？原来是因跑掉O2之故。根据质量守恒可知：放出O2为11.6-3.6=8g。得：x+y=0.5(mol)混合气体的平均分子量=11.6÷0.5=23.2本题的两种解法虽都属“差量法”，但方法二则更简捷，可以说是“差量法”的经典之作，值得很好体会。4、将一含杂质的铁粉10g投入足量100g稀盐酸中（杂质不与稀盐酸反应），反应后过滤得到滤液的质量为105.4g，求铁粉中铁的质量分数。分析：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑562由化学方程式可知，影响溶液质量变化的因素是参加反应的铁和生成的氢气。每有56份质量的铁参加反应进入溶液中的同时，则可生成2份质量的氢气从溶液中逸出，故溶液质量增加56－2=54（份）。由题目给的差量105.4g－100g=5.4g，据此便可列比例求解。解：设此铁的质量分数为x。Fe+2HCl=FeCl2+H2↑溶液质量增加（差量）56256－2＝5410x克105.4g－100g=5.4g56∶54=10x克∶5.4g答：此铁的粉中铁的质量分数为56％。5、用H2还原xgCuO，当大部分固体变红时停止加热，冷却后得残留固体yg，共用掉zgH2，此时生成水的质量为()A.98(x－y)gB.89(x－y)gC.9zgD.409zg提示：用固体质量差进行计算：H2＋CuOCu＋H2OΔm80g64g18g16gg)(89yxxg－yg不可用zgH2进行计算，因为用掉的H2并非全都参加了反应；不可只用xg编者：杨洋第4页进行计算，因为CuO未全部参加反应；不可只用yg进行计算，因为yg是CuO和Cu的质量和。6、总压强为3.0×107Pa时，N2、H2混合气体(体积之比为1∶3)通入合成塔中，反应达平衡时，压强降为2.5×107Pa，则平衡时混合气体中NH3的体积分数为()A.35%B.30%C.41D.51提示：本题有多种解法，根据压强差计算尤为简捷：由于恒温恒容下，气体的压强比等于物质的量比，所以：N2＋3H22NH3Δp1322p(NH3)3.0×107Pa－2.5×107Pa，p(NH3)=0.5×107Pa，(NH3)=Pa102.5Pa105.077=51。答案：D7、已知NH3和Cl2相遇，发生下列反应：①8NH3＋3Cl2====N2＋6NH4Cl(NH3过量)②2NH3＋3Cl2====N2＋6HCl(Cl2过量)今向过量的NH3中通入少量的Cl2。若开始时Cl2、NH3混和气体中Cl2的体积分数为x，混合气体反应前后的体积分别是aL和yL。则：(1)x的取值范围是__________________；(2)y与x的函数关系是__________________。4.解析：NH3过量，Cl2不足，只发生反应①：8NH3＋3Cl2====N2＋6NH4ClΔV8L3L1L10L38axLaL·x3axL310axL则：38ax＜a(1－x)Lx＜113yL=aL－310axL。答案：(1)0＜x＜3/11(2)y=a－310ax高温、高压催化剂