常见的化学计算方法介绍(平均值法、十字交)

常见的化学计算方法介绍 4、平均值法 原理：若混和物由 A、B、C…等多种成分组成，它们的特征量为M1，M2，M3…，它们在混合物中所占分数分别为n1，n2，n3…，它们的特征量的平均值为M，则若混合物只有A、B两种成分，且已知M1>M2，则必有M1>M>M2，若已知M，则M1和M2必有一个比M大，另一个比M小。也就是说我们只要知道M就可推知M1、M2的取值范围，而不要进行复杂的计算就可以迅速得出正确的。 ①体积平均值 例1：丙烯和某气态烃组成的混和气体完全燃烧时，所需氧气的体积是混合烃体积的5倍(相同状况)，则气态烃是：    A.C4H8     B.C3H4     C.C2H6      D.C2H4      析：由烃燃烧规律可推知：1体积的丙烯(C3H8)完全燃烧需要4.5体积氧气(3C→3CO2 ，需3O2 ，6H→3H2O，需1.5O2 )小于5体积，根据题意及平均值的概念得另一气态烃1体积完全燃烧时需氧量必大于5体积，经比较只有A符合要求。 ②摩尔质量(或相对原子、分子质量)平均值 例2:下列各组气体，不论以何种比例混和，其密度(同温同压下)不等于氮气的密度的是： A.O2和H2    B.C2H4和CO   C.O2和Cl2   D.CH4和C2H2 析：依题意，混和气体的平均相对分子质量不会等于28，即各组分气体的相对分子质量必须都大于28或都小于28，因此C和 D符合题意。 ③百分含量平均值 例3：某不纯的氯化铵，已测知其氮元素的质量分数为40% ，且只含一种杂质，则这种杂质可能是： A.NH4HCO3    B.NaCl      C.NH4NO3   D.CO(NH2)2 析：氯化铵的含氮量为14÷53.5×100%=25.7%＜40%，则杂质中必含氮，且含氮量大于40%，进一步计算(估算)可得答案为D。 ④中子数或其它微粒数的平均值 例4：溴有两种同位素，在自然界中这两种同位素大约各占一半，已知溴的原子序数为35，相对原子质量为80，则溴的这两种同位素的中子数分别等于： A.79、81     B.44、45     C.44、46     D.34、36 析：由溴的相对原子质量及原子序数知溴元素的中子数的平均值为80-36=45，则其中一种同位素的中子数必大于45，另一同位素中子数小于45，显然答案是C。 ⑤浓度的平均值 例5：100mL0.2mol·L-1的NaOH溶液与50mL0.5mol·L-1的NaOH溶液混合，所得溶液的浓度是： A.0.3mol·L-1  B.0.35mol·L-1  C. 0.7mol·L-1  D. 0.4mol·L-1 析：由题意，混合溶液可看成50mL0.2mol·L-1的NaOH溶液2份与1份50mL0.5mol·L-1的NaOH溶液混合而成，故浓度为： (0.2+0.2+0.5)÷(2+1)=0.3(mol·L-1)，即选A。 ⑥摩尔电子质量的平均值 摩尔电子质量(We)：某物质在反应中转移1mol电子引起的质量改变，单位是克·(摩·电子)-1［g·(mol·e)-1］。平均摩尔电子质量：几种物质组成的混合物在反应中转移1mol电子引起的质量改变。 例6：两种金属的混合粉末15g，跟足量盐酸的应时,恰好得到11.2L氢气(状况)。下列各组金属不能构成符合上述条件的混和物是： A.Mg和Ag   B.Cu和Zn    C.Al和Fe   D. Mg和Al 析：金属与酸反应时，每产生0.5mol氢气(标况11.2L)就要转移1mol电子，由题意得两金属的摩尔电子质量的平均值为15g·(mol·e)-1，则两金属的摩尔电子质量必符合：We1<15