质量差值法在 与 、 计算中的运用

王元文

摘 要：质量差值法是化学计算中的一种常用方法，它是一种简捷快速的解题技巧。在 与 、 反应的计算中灵活运用质量差值法，可以简化繁琐的计算过程而快速得出答案。

关键词：质量差值法；二氧化碳；水蒸汽；计算；运用

中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2015）03-205-03

质量差值法就是根据化学方程式，利用反应物和生成物之间的“质量差”与反应物或生成物的质量形成正比例关系进行相关计算的一种解题方法。解题的关键是分析化学方程式的特点，找准有关物质反应前后发生质量变化的原因，寻找质量差值与某些量之间的比例关系，以质量差作为解题的突破口。找出化学反应过程中从反应物到生成物（可以是固体之间、液体之间、气体之间）的质量增减有何变化，即在反应物质量的基础上与生成物质量相比，增加（或减少）了多少克从而确定质量差。

一、差量法的数学应用原理（等比定理）

在化学反应中，各物质是按照一定量的比例关系进行反应的，因此，可以根据题中的相关量或对应量的质量差值，利用等比定理得到相应的解题方法。

aA + cC= eE

a c e

b d f

a/b=c/d=e/f （a +c）/（b+d ）=（c+e）/（d+f）=（a+e）/（b+f）

a/b=c/d=e/f （a –b）/b=（c-d）/d=（e-f）/f

二、质量差值法的解题步棸

1、分析题意，分析化学反应各物质之间的质量关系，寻找引起差值的原因。2、确定是否能用质量差值法解题，分析质量差值与始态量或终态量是否存在比例关系，以确定是否能用差值法解题。3、写出正确的化学方程式。4、根据题意确定理论差量与题目中给定的实际差量，列出比例关系，求出答案。

三、质量差值法在 与 、 计算中的基本原理

1、从 与 反应中固体质量差的角度理解：

① △

156g 212g 56g

② △

156g 160g 4g

由此可见，每有 参与反应，固体质量增重56g，相当于 的质量；每有 参与反应，固体质量增重为4g，相当于 的质量。即足量 与 、 反应中，固体质量的增重分别相当于等物质的量的 、 的质量。

2、从 到 变化中原子守恒的角度理解：

① （变形为 · ）

② （变形为 · ）

由此可见，每有 转化为 ，相当于向外界吸收了 而增重28g（即 的质量）；每有 转化为 ，相当于向外界吸收了 而增重2g（即 的质量）

3、从CO、H 燃烧后产物与Na O 反应历程的角度理解 ①

②

合并得：

合并得：

由此可见，在以上反应中CO、H2燃烧时消耗的 ， 与CO2、H2O反应时放出的 物质的量相等（常说的借氧还氧），CO2或 在反应中起过渡产物的作用， 起催化剂的作用，相当于CO或H2恰好完全被 吸收，故 固体增重的质量就是原气体物质CO或H2的质量

四、质量差值法在CO与H2、计算中的基本类型

1、纯净气体CO或H2质量的增重

反应完毕后，经过借氧还氧，CO或H2恰好完全被 吸收，故 固体增重的质量就是原气体物质CO或H2的质量。

例1：将4g H2在足量的 中完全燃烧，150℃条件下把所有气体全部通入足量的 固体，充分反应后 增重（B）

A.2g B.4g C.32g D.36g

解析：方法一， 反应过程中向外界吸收的 与放出的 相等，视为H2完全被 吸收，增重即4g H2的质量；

方法二： （看成 ） 变化中增多2H，相当于H2 ，视为变化中 向外界吸收了H2，增重即为4g；

简评：mg H2完全燃烧的产物 通入足量 充分反应后，增重就是。

例2：将14gCO在足量的 中完全燃烧，150℃条件下把所有气体全部通入足量的 固体，充分反应后增重（A）

A.14g B.28g C.32g D.44g

解析：方法一， 反应过程中向外界吸收的 与放出的 相等，视为完全被 吸收，增重即14g CO的质量；

方法二： （看成 、CO）变化中增多CO，视为变化中 向外界吸收了CO，增重即为CO质量14g

简评：mgCO完全燃烧的产物CO2通入足量 充分反应后，增重就是mg。

2、混合气体CO与H2质量的增重

反应完毕后，所有CO气体完全被 吸收，所有CO气体也完全被 吸收，无论CO与H2按任意比例混合，所有混合气体都被 吸收了，故 固体增重的质量刚好就是原混合气体（CO和H2）的总质量。

例3、3g H2和CO混合气体在足量的 中完全燃烧.150℃时，把生成的混合气体通入足量的 固体充分反应后， 增重（C）

A.32g B.30g C.3g D.无法确定

解析：由例1可知，反应过程中相当于H2完全被 吸收，由例2可知，反应过程中相当于CO完全被 吸收，故H2与 都被CO恰好完全吸收， 增重即为3g混合气体的质量；

简评：mg H2与CO混合气体无论以任意比例混合，燃烧后的产物 与CO2通入足量 充分反应后，增重质量即为mg。3、通式符合 物质的质量的增重

由CO与H2按任意比例混合均可完全被 吸收，推广到凡是通式符合 的物质，充分燃烧后的产物 与 通入足量的 固体。反应完毕后，其中的CO与H2这部分将完全被 吸收（相当于amolCO与bmol H2的总质量）。故 固体增重的质量就是原物质 的总质量。

例4：将15g甲醛 在足量的 中完全燃烧，120℃时把生成的混合气体通入足量的 固体充分反应后， 增重（D ）

A.20g B.10g C.30g D.15g

解析：把 变形为 ，由例3可知CO和H2均能被 完全吸收，故 增重便是CO和H2的质量之总和，即 的总质量15g；

简评：凡是能够满足 组成的反应物 ，燃烧后的产物（ 和 ）全部通入足量 固体充分反应后，增重质量即为 。

4、通式不符合 物质的质量的增重

分析方法是以 物质为基础作参照：若C原子过多，剩余的C原子将以CO的形式被吸收，将它变形为 的组成，增重的质量大于原物质的总质量；若O原子过多，剩余的O原子将以O2的形式释放出去而不被吸收，将它变形为 的组成，增重的质量小于原物质的总质量。

例5：46g乙醇 在足量的 中充分燃烧，120℃时，把生成的混合气体通入足量的 固体充分反应后， 增重（C）

A.46g B.30g C62g. D.92g

解析：把 变形为 ，由例4可知， 这部分均能被 完全吸收，而 燃烧生成 后再通入 ，增重则是 ，相当于向外界吸收了1molO，故 增重的质量为 ；

简评：凡是能够满足 组成的反应物 ，燃烧后的产物（ 和 ）全部通入足量 固体充分反应后，增重质量是m+16z大于 。

例6：184g酒石酸 在足量的 中充分燃烧，120℃时，把生成的混合气体通入足量的 固体充分反应后， 增重（B）

A.216g B.118g C.152g D.184g

解析：把 变形为 ，由例4可知， 这部分均能被 完全吸收，而剩余的 这部分将不能被 吸收（以 释放出去），相当于 只吸收了 这部分，而没有吸收多余的 这部分，故 增重的质量为 ；

简评：凡是能够满足 组成的反应物 ，燃烧后的产物（ 和 ）全部通入足量 固体充分反应后，增重质量是m-16z小于mg。

5、综合分析

例7：将足量的 、 、 密封于一密闭容器中，用电火花引燃混合气体，反应结束后，容器中压强为零（150℃），且残余物质溶于水无气体产生，则 、 、 三种物质的物质的量之比为（B）

A.1：2：3 B.1：2：6 C.6：2：1

D.3：2：1

解析：以原子守恒的角度，若 、 恰好能够完全被 吸收，应符合通式 组成，即 与 混合时相当于 及 的混合，此时恰好完全被 吸收，且 对应消耗 变成 ， 对应消耗 变成 ，故消耗 总量应为 。

例8：200℃时11.6gCO2和H2O（g）的混合气体与足量的 充分反应后，固体质量增加了3.6 g，则原混合气体的平均摩尔质量为（C）

A.5.8 g/mol B.1.6 g/mol C.23.2g/mol D.46.4g/mol

解析：由化学方程式的共同规律看出，无论是CO2还是H2O，每2mol气体都能生成1molO2

反应后有8Go2生成（11.6g—3.6g）为0.25mol，应该有0.5mol的混合气体，故原混合气体的平均平均摩尔质量为11.6g/0.5mol.