Concepto
El método de diferencia se basa en algunas "diferencias" antes y después de una reacción química (como la diferencia en la calidad del sólido, la diferencia en la calidad de la solución, la diferencia en el volumen del gas). , cantidad de sustancia gaseosa (diferencia, etc.) para resolver el problema. ) es directamente proporcional al cambio de reactivos o productos.
Este método considera la "diferencia" como un término en el lado derecho de la ecuación química. La diferencia conocida (diferencia real) es proporcional a la diferencia correspondiente (diferencia teórica) en la ecuación química. Los pasos de la solución son los mismos que los de la ecuación química.
La clave para resolver problemas utilizando el método de diferencias es encontrar correctamente las diferencias teóricas.
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Condiciones aplicables
(1) La reacción es incompleta o permanece.
En este caso, la diferencia refleja la reacción real, lo que elimina el impacto de las sustancias que no reaccionaron en el cálculo, lo que permite que el cálculo se realice sin problemas.
(2) Hay una diferencia antes y después de la reacción, y esta diferencia es fácil de encontrar. Ésta es la premisa para utilizar el método de la diferencia. Utilice el método de diferencias rápidamente solo cuando la diferencia sea fácil de obtener; de lo contrario, se deben considerar otros métodos para resolverla.
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Usar
a ~ B ~δx
A b A b
c d
Puedes usar a/c=(a-b)/d
Si conoces a, b, d, puedes calcular c=a*d/(a-b).
Uno de los significados de las ecuaciones químicas es:
Las ecuaciones químicas muestran la relación proporcional entre sustancias antes y después de una reacción.
Esta es la base teórica del método de diferencias.
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Certificado
Supongamos que la relación numérica de micro y macro es k (asumiendo que las unidades han sido unificadas).
a ~ B ~δx
A b A b
a*k b*k (a-b)*k
Obtener a* k=a*[(a-b)]*k/(a-b)
Inferir a/(a*k)=(a-b)/[(a-b)*k]
Reemplazar a*k con cy (a-b)*k con d.
Si conoces a, b, d, puedes calcular c=a*d/(a-b).
Por lo tanto, se puede probar el método de la diferencia
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Principio
La diferencia de masa de una sustancia antes y después de una reacción química Proporcional a la masa de los reactivos o productos que participan en la reacción, este es el principio de cálculo químico basado en la diferencia de masa.
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Pasos
1. Examina el significado del problema y analiza las razones de las diferencias.
2. Escribe la diferencia en el lado derecho de la ecuación de la reacción química como una cantidad relacionada.
3. Escribe la fórmula de la proporción y encuentra el número desconocido.
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Clasificación
Métodos de mala calidad
Ejemplo: solución diluida de 1 litro y 2 mol/L Agregue una cierta cantidad de polvo de cobre a la solución de ácido nítrico. Después de la reacción completa, la masa de la solución aumentó en 13,2 gramos. P: ¿Cuántos gramos de polvo de cobre se deben agregar? (2) ¿Cuántos litros de gas NO se pueden producir teóricamente? (Condiciones estándar)
Análisis: El exceso de ácido nítrico no se puede solucionar con la cantidad de ácido nítrico.
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O
192 120
x y
192/x=120/ y, x-y=13.2
X La unidad de valor correspondiente de Y es g.
(2) Método de diferencia de volumen
Ejemplo: Después de quemar completamente 10 ml de hidrocarburo gaseoso en 80 ml de oxígeno, cuando vuelve a su estado original (1,01× 105 Pa, 270° C), el volumen de gas medido es de 70 ml. Encuentre la fórmula molecular de este hidrocarburo.
Análisis: El volumen total original del gas mezclado era de 90 ml. Después de la reacción, fue de 70 ml y el volumen disminuyó en 20 ml. Los gases restantes deben ser el dióxido de carbono producido y el exceso de oxígeno. Los siguientes cálculos se pueden realizar utilizando la fórmula general para la combustión de hidrocarburos.
El volumen de CxHy+(x+ )O2 → xCO2+H2O disminuye.
1 1+
10 20
Y=4, la fórmula molecular de los hidrocarburos es C3H4 o C2H4 o CH4.
(3) Método de diferencia de cantidad de sustancia
Ejemplo: el PCl5 sólido blanco se volatiliza y se descompone cuando se calienta: PCl5 (gas) = PCl3 (gas) + Cl2 Ahora ponga 5,84 g de PCl5 in En un recipiente sellado al vacío de 2,05 l, cuando se alcanza el equilibrio a 2770 C, la presión dentro del recipiente es 1,01 × 105 Pa, como se puede ver en el cálculo.
Análisis: La cantidad de sustancia en el PCl5 original es de 0,028 moles. Cuando la reacción alcanza el equilibrio, la cantidad de sustancias aumenta en 0,022 moles, calculado según la ecuación química.
PCl5 = PCl3+Cl2 La cantidad de sustancia aumenta.
1 1
X 0,022
Hay 0,022 moles de PCl5 descompuestos, por lo que el resultado es 78,6%.
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Ejemplo
Uno. Coloque 6,1 g de mezcla seca de clorato de potasio puro y dióxido de manganeso en un tubo de ensayo y caliéntelo. Cuando está completamente descompuesto y enfriado, la masa sólida restante es de 4,2 g. ¿Cuántos gramos de clorato de potasio hay en la mezcla original?
[Análisis] Según la ley de conservación de la masa, la masa convertida de la mezcla después del calentamiento es la masa de oxígeno generada (w -W restante = WO2), y el KClO3 se puede obtener a partir del generado. O2.
[Solución] La masa de clorato de potasio en la mezcla es de 4,85 gramos
Dos. Ponga una pieza de hierro con una masa de 10 g en 50 g de solución de sulfato de cobre. Sáquela después de un tiempo, lávela, séquela y pésela. La masa de la pieza de hierro aumenta a 10,6 g. ? ¿Cuál es la fracción masiva de soluto en la solución original de sulfato de cobre?
[Análisis] En esta reacción, el hierro elemental se convierte en iones ferrosos y entra en la solución, reduciendo la masa de la lámina de hierro, mientras que los iones de cobre son reemplazados y adheridos a la lámina de hierro. En teoría, cada 56 g de hierro debería poder reemplazar 64 g de cobre y escamas de hierro después de la reacción, y la masa neta añadida es 64-56 = 8 g. El aumento de peso actual de la lámina de hierro es de 10,6-10 = 0,6 g. Esta no es la masa del cobre precipitado, pero la masa del cobre precipitado es peor que la del hierro que participa en la reacción. En base a esta diferencia, se puede calcular de forma sencilla.
[Solución] Se precipitó cobre con una masa de 4,8 g y la fracción de masa de soluto en la solución de sulfato de cobre original fue del 24%.
Tres. Coloque un pequeño trozo de sodio en una solución de 50 g de FeCl3_3. Una vez completada la reacción, filtre para obtener 45,9 g de solución marrón. La masa del sodio puesto es a, 4,6 gramos de B, 4,1 gramos de C. , 6,9 gramos D, 9,2 gramos
[Análisis] Ponga Na en una solución de FeCl3_3 para producir la siguiente reacción.
6Na+2 FeCl 3+6H2O = 6 NaCl+2Fe(OH)3↓+3 H2↓
Si 2mol FeCl3_3 reacciona con 6molH2O, se generarán 6molNaCl y la solución La masa se reducirá en 82 g. En este momento, la cantidad de Na que participa en la reacción es de 6 moles.
Cuando la masa de la solución se reduce en 4,1 g, el Na debe ser 0,3 mol y la masa debe ser 6,9 g. La respuesta es (c)
Cuatro. A la misma temperatura y presión, una botella que contiene O2 pesa 116 g, una botella que contiene CO2 pesa 122 gy una botella que contiene gas pesa 114 g, por lo que el peso molecular relativo del gas es ( ).
a, 28 B, 60 C, 32 D, 14
[Análisis] De "Bajo la misma temperatura, presión y volumen, la relación de masa de diferentes gases es igual a sus moles "Relación de masa", se puede ver que la diferencia en la masa del gas es directamente proporcional a la diferencia en la cantidad de la fórmula. Por lo tanto, la masa de esta botella se puede resolver directamente usando la fórmula de proporción sin cálculo:
(122-116)/(44-32)=(122-114)/(44-m (gas) )
p>La solución es m(gas)=28. Entonces la respuesta es (a)
Cinco. Vierta hidrógeno gaseoso en 10 g de óxido de cobre. Después de calentar durante un período de tiempo, la masa del sólido restante es de 8,4 g. Determine la composición y la masa del sólido restante.
[Análisis] Si la masa del sólido restante es de 8,4g, se perderá masa de oxígeno: 10-8,4 = 1,6g.
La masa de cobre producida por reducción es 1,6× 64/16 = 6,4g
La composición del sólido restante es óxido de cobre 8,4-6,4 = 2g cobre 6,4g
Seis. Coloque 10 g de muestra de hierro en una cantidad suficiente de solución de sulfato de cobre. Después de la reacción completa, se mide que la masa sólida es de 10,8 g. Encuentre la pureza del hierro en la muestra de hierro (suponiendo que las impurezas de la muestra no reaccionen con el cobre). sulfato y son insolubles en agua).
[Análisis] La cantidad de hierro consumida para obtener 0,8g es 0,8/(64-56) = 0,1mol.
La masa del hierro es 56×0,1 = 5,6 gramos
La pureza del hierro es 5,6/10 = 56%.
Siete. Se pone una cierta masa de hierro en 100 g de ácido sulfúrico diluido. Después de la reacción completa, la masa de la solución es 105,4 g.
[Análisis] Aumento de peso 105,4-100 = 5,4g.
La cantidad de material de hierro es 5,4/(56-2) = 0,1mol.
La masa del hierro es 0,1×56 = 5,6 gramos