十字交叉法是化学中常用的一种解题方法,主要用于解决化学式中未知元素的问题。下面我们就以一个具体的例题来进行解析。
假设有一个化合物,化学式为:MgX2,其中X未知。我们需要通过实验数据推断出X的元素符号。
实验数据如下:
- MgX2的分子质量为95.2g/mol;
- 在氧化剂中燃烧MgX2,产生的氧化物为39.6g;
- 在还原剂中燃烧MgX2,产生的氧化物为20.8g。
解题步骤:
1. 计算MgX2中X的相对原子质量(RAQ)
Mg的RAQ为24.3,MgX2的分子质量为95.2g/mol,因此X的RAQ为(95.2-2×24.3)/2=23.3。
2. 根据实验数据,计算氧化物的RAQ
根据化学式,MgX2的RAQ为24.3+23.3×2=70.9。因此,39.6g的氧化物中Mg的质量为39.6×24.3/70.9=13.6g,氧化物中X的质量为39.6-13.6=26.0g。同理,20.8g的氧化物中Mg的质量为20.8×24.3/70.9=7.1g,氧化物中X的质量为20.8-7.1=13.7g。
3. 根据RAQ计算元素的摩尔数
Mg的摩尔数为13.6/24.3=0.56mol,X的摩尔数为26.0/23.3=1.12mol。同理,Mg的摩尔数为7.1/24.3=0.29mol,X的摩尔数为13.7/23.3=0.59mol。
4. 根据元素的摩尔数和化学式推断出X的元素符号
根据摩尔数比例,可以得出Mg:X的比例为0.56:1.12≈1:2,Mg:X的比例为0.29:0.59≈1:2。因此,X的元素符号为Cl。
通过这个例题,我们可以看出,十字交叉法是一种有效的解决化学式中未知元素的问题的方法。它可以通过实验数据推断出未知元素的元素符号,对于化学学习和实验中的实际应用都具有重要意义。
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