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工具

摩尔与方程式比例导师

你的计算很仔细,答案却还是错了,原因是方程式的比例用错了地方。

本页内容
  1. 怎么使用?
  2. 怎么读结果?
  3. 示例演示
  4. 假设与限制
  5. 哪些课程能解释这些结果?

你输入的所有内容只保存在此设备上,不会发送给我们。

这个导师展示配平的方程式如何把反应物和生成物的量联系起来。你输入方程式,给出各反应物的量,工具会分四步带你走一遍摩尔推理,并显示单位。它采用理想模型:反应完全,没有副反应。

它配合用方程式的比例联系反应物的量中教的思路。

怎么使用?

  1. 从菜单选一个示例方程式, 或在方程式框中输入自己的。两边用 -> 连接,物质之间用 +。
  2. 输入每种反应物的量。 每种都有自己的框和单位菜单,可选 mol 或 g。相对分子质量(Mr)由化学式自动算出。
  3. 产率保持 100 即为理想模型,也可输入较低的值,查看缩放后的生成物质量。
  4. 按“开始计算”。 如果方程式没配平,提示会列出不相符的元素。配平后再试一次。
  5. 阅读结果中的四个步骤, 然后改变某个量,再计算一次,看看什么变了。

怎么读结果?

步骤 1 把每个量换算成摩尔;如果给的是克,就用 mol = 质量 / Mr。步骤 2 把每个摩尔数除以方程式中对应的系数。这个数就是摩尔比检查。

步骤 3 找出限量反应物(limiting reactant):除以系数之后数值最小的那个。它最先用完,决定生成物的量。如果有两个或更多反应物的数值同为最小,说明它们恰好符合化学计量比,没有剩余。其余的反应物则过量,工具会显示剩下多少摩尔、多少克。

步骤 4 用每个生成物的系数乘以那个最小值得到摩尔数,再乘以 Mr 得到克数。最后一列显示按你给定产率计算的质量。

示例演示

第一个例子。 选择 2H2 + O2 -> 2H2O。工具起始值是 2 mol 的 H2 和 1 mol 的 O2。

步骤 2 得到 H2:2 / 2 = 1,O2:1 / 1 = 1。两个数相等,所以反应物恰好符合化学计量比,没有剩余。对 H2O 来说,2 x 1 = 2 mol,Mr = 18,所以在产率 100 时为 2 x 18 = 36 g。

这与理想模型一致:2 mol H2 和 1 mol O2 生成 2 mol H2O。

第二个例子。 选择 Mg + 2HCl -> MgCl2 + H2,输入 Mg 4.8 g,HCl 0.2 mol。

Mg 的 Mr = 24,所以 4.8 / 24 = 0.2 mol。除以系数:Mg 为 0.2 / 1 = 0.2,HCl 为 0.2 / 2 = 0.1。HCl 较小,所以 HCl 是限量反应物。

Mg 过量:0.2 - 0.1 = 0.1 mol,即 2.4 g。

生成物用较小的值 0.1 来算。MgCl2 为 0.1 mol,Mr = 24 + 2 x 35.5 = 95,所以是 9.5 g。H2 为 0.1 mol,即 0.2 g。

产率为 80 时,最后一列显示 MgCl2 为 7.6 g,H2 为 0.16 g。

这里的陷阱是直接拿量去比,没有除以系数。那样会把 Mg 看成限量反应物,因为 0.2 和 0.2 看起来一样多,却忽略了 1 : 2 的比例。真正的推理就在比例这一步。

假设与限制

  • 模型是理想的:反应完全,没有副反应,生成物按限量反应物计算。
  • 只包含一份固定的常见元素列表,遇到无法识别的符号会给出提示。
  • 它检查方程式是否配平,但不会替你配平。
  • 它只处理页面上的摩尔和质量。气体体积和溶液浓度不在此列。
  • 这只是教学模型,不是制备或处理任何物质的步骤。
  • 需要使用哪些计算和相对原子质量,请查看你自己的考试大纲。

哪些课程能解释这些结果?

先看计算相对分子质量,再看用一致的单位把质量换算成物质的量和用方程式的比例联系反应物的量。步骤 4 的检查方法见用单位检查物质的量计算。整个主题在相对质量与物质的量单元,并在相对质量与物质的量练习中测试。

关于这个工具暴露出的常见错误,请看为什么算术正确却用了错误的化学比例,以及摩尔比诊所。配平要先做,可用方程式配平推理训练器。其余工具见工具页。

摩尔题常常只错在某一个具体步骤,老师读你的解题过程就能很快发现。这正是一对一线上 Chemistry 补习可以提供的帮助。

常见问题

工具会替我配平方程式吗?

不会。它通过数两边的原子数,检查你输入的方程式是否已配平,如果没有,会告诉你哪些元素不相符。你要先自己配平,工具再算摩尔关系。想练习配平,可以用方程式配平训练器。

产率框有什么作用?

它把理论生成物质量按你给定的产率缩放。理想模型(反应完全、没有副反应)请保持 100。如果输入 80,最后一列会显示理论质量的 80%。

怎么输入化学式和方程式?

元素符号首字母要大写,下标用数字,两边用 -> 连接,物质之间用 +,例如 2H2 + O2 -> 2H2O。可以使用括号,如 Ca(OH)2。输入无法识别的符号时,会提示是哪一部分没被识别。

工具会教我如何制备或处理化学品吗?

不会。它只是对已输入方程式的物质的量关系做的教学模型,只有纸面上的算术,不提供制备或处理任何物质的说明。做实验时,请听从老师并遵守学校的安全规定。

更新于:

下一步

如果摩尔计算总在比例这一步出错,即使算术整齐也一样,一对一的老师可以逐行看你的解题过程,找出推理究竟在哪里偏了。

一小时付费试听课,按所安排老师确认的收费,RM80 起。 其他费用、时间安排及后续课程,在试听课后由家长与老师直接确认。

补习由家长或监护人安排。用 WhatsApp 把这页发给他们,他们就可以替你咨询。

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