趙培龍
差量法是依據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后的某些差量(固體質(zhì)量差、溶液質(zhì)量差、氣體體積差等)與反應(yīng)物或生成物的變化量成正比而建立的一種解題方法。用差量法進(jìn)行化學(xué)計(jì)算的優(yōu)點(diǎn)是巧妙而簡捷。
[找真題 就這么考!]
例1(2019·湖南·郴州)向80 g含有硝酸銅和硝酸銀的混合溶液中加入一定量的鎂粉,加入鎂粉的質(zhì)量與溶液質(zhì)量變化如圖所示。試分析計(jì)算下列問題。
(1)A→B段表示鎂粉與混合溶液中的 反應(yīng)。(填化學(xué)式)
(2)原混合溶液中硝酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?(寫出計(jì)算過程,精確到0.1%)
[找思路 就這么想!]
(1)按金屬活動(dòng)性順序由強(qiáng)到弱順序排列金屬:Mg > Cu > Ag,確定金屬與混合溶液反應(yīng)的順序。(最不活潑的金屬先被置換出來)先發(fā)生的反應(yīng)是置換銀:Mg + 2AgNO3 [ ? ? ? ? ? ? ? ?] Mg(NO3)2 + 2Ag;若鎂粉將銀完全置換出來后仍有剩余,則繼續(xù)置換銅:Mg + Cu(NO3)2 [ ? ? ? ? ? ? ?] Mg(NO3)2 + Cu。根據(jù)圖象分析可知,a→b段表示鎂粉與混合溶液中的硝酸銀反應(yīng)。
(2)根據(jù)題意分析,影響溶液質(zhì)量變化的因素是參加反應(yīng)的鎂和生成的銀和銅。B→C段表示鎂粉與混合溶液中的硝酸銅反應(yīng),根據(jù)化學(xué)方程式可知,每24份質(zhì)量的鎂參加反應(yīng)進(jìn)入溶液的同時(shí),就有64份質(zhì)量的銅從溶液中被置換出來。所以溶液質(zhì)量減少的原因就是鎂粉將硝酸銅溶液中的銅置換出來了。
化學(xué)反應(yīng)都遵循質(zhì)量守恒定律,有些反應(yīng)會(huì)出現(xiàn)固體、液體、氣體的質(zhì)量(或體積)在反應(yīng)前后有所改變的現(xiàn)象,同一狀態(tài)的物質(zhì)的質(zhì)量(或體積)遵循化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)之間的固定關(guān)系。差量法是根據(jù)在化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物與生成物的差量和造成這種差量的實(shí)質(zhì)及二者關(guān)系,列出比例式求解的解題方法,差量的大小與參加反應(yīng)的物質(zhì)的有關(guān)量成正比。一般來說,化學(xué)反應(yīng)前后凡有固體質(zhì)量差、液體質(zhì)量差、氣體體積差等都可用差量法求解。
[找總結(jié) 就這么做!]
差量法解題的關(guān)鍵是抓住造成差量的實(shí)質(zhì),即根據(jù)化學(xué)方程式確定“理論差值”,再根據(jù)題目提供的“實(shí)際差量”,列出正確的比例式,求出答案。解題的一般模式為:方程式固有差值—題目條件下差值—方程式固有對應(yīng)關(guān)系—列比例求解。
具體的步驟為:
1. 審清題意,分析反應(yīng)前后形成差量的原因;
2. 將差量寫在化學(xué)方程式的右邊,并以此作為關(guān)系量;
3. 寫出比例式,求出未知量。
[找變形 就這么活!]
例2(2019·江蘇·常州)為了回收硫酸銅廢液中的銅,稱取m kg鐵粉與一定體積的硫酸銅廢液混合,充分反應(yīng)后,過濾、洗滌、干燥,得到的固體能被磁鐵吸引;再將該固體與足量的稀硫酸混合,充分反應(yīng)后,過濾、洗滌、干燥,得到不能被磁鐵吸引的固體m kg。則整個(gè)過程中參加反應(yīng)的CuSO4與H2SO4的質(zhì)量之比為( )。
A. 80∶7 ? ? ? ? ? B. 80∶49 ? ? ? ? ? C. 10∶7 ? ? ? ? ? D. 8∶7
解析:根據(jù)題意,影響固體質(zhì)量變化的因素是參加反應(yīng)的鐵和生成的銅。鐵和硫酸銅反應(yīng)后得到的固體能被磁鐵吸引,說明含有鐵;鐵和稀硫酸反應(yīng)后得到不能被磁鐵吸引的固體,說明剩余的鐵反應(yīng)完全。整個(gè)過程中固體的質(zhì)量不變,說明鐵粉與硫酸銅溶液反應(yīng)過程固體增加的量等于鐵粉與稀硫酸反應(yīng)過程固體減少的量。
初中生學(xué)習(xí)指導(dǎo)·中考版2020年7期