化学式配平的方法

2024-04-07

化学式配平的方法(共11篇)

篇1:化学式配平的方法

一、原理

遵循两个原则

①质量守恒定律(在化学反应中,反应前后原子的种类没有改变,数目没有增减,原子的质量也没有改变。)

②客观事实

二、配平方法

通常考试配平题所给方程式等号写的是短线,需要考生把短线改为等号,否则是没有分的。

1、配平系数,配平化学方程式中各化学式的系数,有些地方的系数1不能省略;

2、将单线改为双线,此为化学方程式中最容易忽略的地方;

3、如果是溶液中发生反应,反应物中无固体,而生成物中有沉淀的,在生成的沉淀化学式右侧用“↓”号表示

反应物中无气体,而生成物中有气体产生的则在生成的气体右侧用“↑”号表示;反应物和生成物都有气体,则不用加任何符号。

(1)悠然观察便配齐:意思是说将约简后的系数代入反应式后,悠然自在地观察一下就可以配平。

观察可知:右边为6个K,所以KOH前应加6,加6后左边为6个H,所以H2O前应加3,于是得到配平后的化学反应方程式:

3S+6KOH = 2K2S+K2SO3+3H2O

说明:只要将这种方法掌握后,在“实战”时,仅需几秒钟便可完成配平过程啦,大家快试试吧。

(2)双水解反应简捷配平法

谁弱选谁切记清,

添加系数电荷等。

反应式中常加水,

质量守恒即配平。

说明:双水解反应,是指由一种强酸弱碱盐与另一种强碱弱酸盐作用,由于相互促进,从而使水解反应进行到底的反应。如:AI2(SO4)3和Na2CO3反应。该法的特点是可以直接写系数,可在瞬间完成配平过程。

解释:

1.谁弱选谁切记清:“谁弱选谁”的意思是说,在两种盐中要选择弱碱对应的金属离子(如AI3+是弱碱AI(OH)3对应的金属阳离子;NH4+离子是特例)和弱酸对应的酸根阴离子(如CO32-是弱酸H2CO3对应的酸根阴离子)作为添加系数(配平)的对象。

2.添加系数电荷等:意思是说在选择出的对象前添加一定的系数,使弱碱对应的金属阳离子(或NH4+)的电荷数与弱酸对应的酸根阴离子的电荷数相等。

3.反应式中常加水,质量守恒即配平:意思是说在两种盐的前面加上适当的系数后,为了使质量守恒,常在反应式中加上n·H2O。

举例:写出AI2(SO4)3和Na2CO3两种溶液混合,发生水解反应的化学方程式。

根据诗意的要求分析如下:

⑴、根据水解原理首先写出水解产物:

AI2(SO4)3+Na2CO3 ——AI(OH)3↓+CO2↑+Na2SO4

⑵、因为要“谁弱选谁”,所以应选AI3+和CO32-。

⑶、添加系数电荷等,因为AI3+带3个正电荷,而在AI2(SO4)3中有2个AI3+,所以有6个正电荷;CO32-带2个负电荷,要使“电荷等”,则必须在CO32-前加系数3,于是得到:

AI2(SO4)3+3Na2CO3 —— 2AI(OH)3↓+3CO2↑+3Na2SO4

⑷、“反应式中常加水”。因为生成物中有6个H,所以应在反应物中加上“3H2O”。这样就得到了配平好了的双水解反应方程式:

AI2(SO4)3+3Na2CO3+3H2O = 2AI(OH)3↓+3CO2↑+3Na2SO4

(3)奇数配偶法

出现最多寻奇数,

再将奇数变为偶。

观察配平道理简,

二四不行再求六。

说明:这首诗介绍了用奇数配偶法配平化学反应方程式的步骤。该法的优点是能适应于各种类型的化学反应方程式的配平,而且简捷、迅速,可直接加系数。对一些有机物(特别是碳氢化合物)燃烧的化学反应方程式的配平显得特别有效。但该法不适合于反应物和生成物比较复杂的化学反应方程式的配平,在这种情况下,若用此法常常很麻烦。

篇2:化学式配平的方法

例1:fe3o4+co→fe+co2

分析:找出关键元素氧,观察到每一分子fe3o4反应生成铁,至少需4个氧原子,故此4个氧原子必与co反应至少生成4个co2分子。

解:fe3o4+4co→3fe+4co2

有的氧化-还原方程看似复杂,也可根据原子数和守恒的思想利用观察法配平。

例2:p4+p2i4+h2o→ph4i+h3po4

分析:经观察,由出现次数少的元素原子数先配平。再依次按元素原子守恒依次配平出现次数较多元素。

解:第一步,按氧出现次数少先配平使守恒

p4+p2i4+4h2o→ph4i+h3po4

第二步:使氢守恒,但仍维持氧守恒

p4+p2i4+4h2o→5ph4i+h3po4

第三步:使碘守恒,但仍保持以前调平的o、h

p4+5/16p2i4+4h2o→5/4ph4i+h3po4

第四步:使磷元素守恒

13/32p4+5/16p2i4+4h2o→5/4ph4i+h3po4

篇3:化学方程式的配平方法

一、观察法

观察反应物及生成物的化学式, 找出比较复杂的一种, 推求其它化学式的系数。例如:配平方程式。在反应中, 每一个H2结合一个氧原子生成H2O分子, 而Fe2O3则一次性提供3个氧原子, 因而必须由3个H2分子来接受这3个氧原子, 生成3个H2O分子即Fe2O3+3H2→Fe+3 H2O, 最后配平方程式为:Fe2O3+3 H2=2Fe+3 H2O

二、最小公倍数法

这种方法适合常见的难度不大的化学方程式。先计算出反应前后某元素原子的最小公倍数, 再填化学式前面系数的方法, 对该原子进行配平, 然后观察配平其他元素的原子个数, 致使化学反应中反应物与生成物的元素种类与原子个数都相等。例如:配平方程式KClO3→KCl+O2↑在这个反应式中右边氧原子个数为2, 左边是3, 则最小公倍数为6, 因此KClO3前系数应配2, O2前配3, 式子变为:2KClO3→KCl+3O2↑, 由于左边钾原子和氯原子数变为2个, 则KCl前应配系数2, 最后配平方程式为:2KClO3=KCl+3O2↑

三、奇数配偶法

选择反应前后化学式中原子个数为一奇一偶的元素作配平起点, 将奇数变成偶数, 然后再配平其他元素原子。例如:配平方程式FeS2+O2→Fe2O3+SO2该反应中Fe2O3中氧原子为奇数, 配以最小数字2为系数, 使氧原子数变为偶数6, 那么右边铁原子为4个, 因此左边FeS2前面的系数为4, 这样左边硫原子就是8个, 所以右边SO2前面的系数为8, 最后配平氧原子的个数得方程式为:4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2

四、归一法

找到化学方程式中关键的化学式, 定其化学式前系数为1, 然后根据关键化学式去配平其他化学式前的系数。若系数出现为分数, 再将各系数同乘以同一整数, 化分数为整数。例如:配平方程式, 这是酒精燃烧的方程式, 我们可以将反应看做是一个乙醇分子在氧气中完全燃烧, 生成2个CO2和3个H2O, 这样方程式右边氧原子个数为7, 左边乙醇中有1个氧原子, 所以O2前面系数为3。最后配平方程式为:

五、利用电子得失守恒配平法

这种方法主要用于氧化还原反应的配平, 在氧化还原反应前后电子得失是守恒的, 利用这种方法很快能对方程式完成配平。首先标出化合价发生变化的元素, 利用化合价的变化分析出各原子得失电子的数目, 最后将得失电子数目乘上他们的最小公倍数, 乘以的系数就是该元素在化学反应方程式中的系数。例如:该反应中生成物MnCl2和Cl2中都有氯元素, 由于MnCl2中氯元素化合价没有发生变化, 所以我们可以暂不讨论。而反应物HCl中氯元素一部分氯元素被氧化生成了氯气, 而另一部分氯元素没有得失电子, 直接生成了MnCl2, 所以我们不能分析HCl中氯原子得失电子的情况, 这样我们必须分析生成物Cl2中得失电子的数目。氯元素由-1价升高成0价失1个电子, 一个Cl2中有2个氯原子, 所以1个Cl2失2个电子;锰元素由+4价降低到+2价得2个电子, 所以1个MnO2分子得2个电子。这样Cl2和MnO2前面系数都是1, 最后配平方程式为。这类氧化还原反应主要注意的是在选择分析电子得失物质的时候一定要选择元素来源或去向单一的物质, 也就是说选定的物质中元素化合价要不全部是升高的, 要不全部是降低的。

六、待定系数法

该方法可用于任何化学方程式, 也称“万能法”, 唯一的缺点是过程较复杂。原理是根据配平的最终结果是反应前后各元素的原子个数要相等, 先设定反应物或生成物系数为未知数, 根据反应前后原子个数守恒得出方程式另一边各物质系数。最后可以利用剩下的一种原子数目关系列出等式, 进行讨论, 求得各系数之间的倍数关系之后, 变为最简单整数比。例如:Cu+HNO3→Cu (NO3) 2+NO+H2O, 该反应反应物有2种, 生成物有3种, 为方便我们设反应物前面的系数分别为a, b则方程式变为aCu+bHNO3→Cu (NO3) 2+NO+H2O。方程左边有a个铜原子, 因此生成物Cu (NO3) 2前面系数为a;反应物中有b个氮原子, Cu (NO3) 2中有2a个氮原子, 则NO前面的系数为b-2a;反应物中有b个氢原子, 则生成物H2O前面系数为。这样方程式变为:, 方程式中还有一个氧原子数目关系没有用过, 所以我们可以运用这个关系列个等式:, 整理的3b=8a, 则a=3, b=8。最后配平方程式为:3Cu+8HNO3→3Cu (NO3) 2+2NO+4H2O.

篇4:九年级化学方程式配平方法初探

关键词:九年级;化学方程式;配平方法;技巧

书写化学方程式必须遵循两个基本原则:一是以客观事实为基础;二是必须遵循质量守恒定律。因此要求学生除正确写出化学式外,还要在有关化学式前面配上适当的系数,使反应前后各原子个数相等,这一过程就叫化学方程式配平。下面就九年级化学中有关化学方程式配平的方法及技巧谈一点体会。

一、最小公倍数法

在配平化学方程式时,观察反应前后出现“个数”较复杂的元素,先进行配平。先计算出反应前后该元素原子的最小公倍数,用填化学式前面化学计量数的方法,对该原子进行配平,然后观察配平其他元素的原子个数,致使化学反应中反应物与生成物的元素种类与原子个数都相等。例如:在P+O2-P2O5反应中先配氧:最小公倍数为“10”,得化学计量数为“5”与“2”,即P+5O2-2P2O5;再配平磷原子,。

即步骤为:(1)P+O2-P2O5 (2)P+5O2-2P2O5

二、奇数配偶法

用奇数配偶法配平化学方程式的基本步骤为:(1)找出反应两边出现次数最多、且个数为一奇一偶的原子;(2)先在含奇数个该原子的化学式前面配个“2”使奇数变为偶数;(3)接着配平其他原子;(4)最后配平该原子。如:配平,通过观察发现,氧原子出现次数最多(3次,其余原子各2次)且两边个数分别为2和5(一奇一偶),因此,应先在Fe2O3前面配个“2”,接着先后在“FeS2”“SO2”化学式前面各配个“4”“8”,这样Fe、S两种原子就配平了,最后在“O2”前面配个“11”就行了。

即步骤为:(1)FeS2+O2——Fe2O3+SO2

(2)FeS2+O2——2Fe2O3+SO2

(3)4FeS2+O2——2Fe2O3+8SO2

(4)4FeS2+O2——2Fe2O3+8SO2

三、观察法

顾名思义,就是仔细观察反应两边各原子数目之间的关系,找到配平的途径。这类方法一般规律是从最复杂的化学式入手。

例2:配平Fe2O3+CO—Fe+CO2。仔细观察发现,在反应中,每一个CO分子结合一个氧原子生成CO2分子,而Fe2O3则一次性提供三个氧原子,因而必须由三个CO分子来接受这三个氧原子,生成三个CO2分子即Fe2O3+3CO—Fe+3CO2,最后配平方程式,这种配平方法是通过观察分析Fe2O3化学式中的氧原子个数来决定CO和CO2的化学计量数的。由例2我们可以得出“配平一氧化碳还原金属氧化物”这类化学方程式的技巧:金属氧化物化学式中有“几”个氧原子,就同时在一氧化碳和二氧化碳化学式前面配“几”;有“几”个金属原子,就在金属化学式前面配“几”。

四、分数配平法

此方法能配平有单质参加反应或有单质生成的化学反应。具体步骤:(1)先配平化合物中各元素的原子;(2)用分数配平单质元素的原子;(3)去分母,使配平后的化学计量数为整数。例:配平C2H2+O2——CO2+H2O。 第一步:配平化合物中的碳原子和氢原子: C2H2+O2——2CO2+H2O;第二步:利用分数配平氧原子:C2H2+ 5/2O2——2CO2+H2O;第三步:去分母,将每个化学式前面的计量数乘2即可。由此又得出一个配平技巧:凡是有单质参加或生成的反应,单质中的原子放在最后配。

即步骤为:(1)C2H2+O2——CO2+H2O

(2)C2H2+O2——2CO2+ H2O

(3)C2H2+5/2O2——2CO2+H2O

总之,化学方程式的配平是一个熟能生巧的过程,具体运用时,各种方法可灵活应用,或者综合应用,以达到迅速而准确的配平。

参考文献:

篇5:高二化学方程式配平方法

例4:fes2+o2→fe2o3+so2

分析:由反应找出出现次数最多的原子,是具有单数氧原子的fes2变双(即乘2),然后配平其它原子个数。

解:4fes2+11o2→2fe2o3+8so2

4化学方程式配平技巧——待定系数法配平

例如对于 HNO3——H2O+NO2↑+O2↑的反应,可以如下方法配平:

1、先假设系数为a 、b、 c、 d,则aHNO3=bH2O+cNO2↑+dO2↑

2、根据质量守衡定律,反应前后原子的种类和个数不变.

对于H原子,反应前为a个,反应后为2b个,即a=2b

对于N原子,反应前为a个,反应后为c个,即a=c

对于O原子,反应前为3a个,反应后为b+2c+2d个,即3a=b+2c+2d

3、任意设一个整数,比如a=1

4、解方程组,得a=1,b=1/2 ,c=1,d=1/4

5、代入方程式中,得到HNO3= H2O+NO2↑+ O2↑

篇6:高二化学方程式配平方法

具体步骤:(1)先配平化合物中各元素的原子;(2)用分数配平单质元素的原子;(3)去分母,使配平后的化学计量数为整数。

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篇7:高中化学方程式的配平方法

第一步:配平氧原子 Al + 3Fe3O4 → Fe + 4Al2O3

第二步:配平铁和铝原子 8Al + 3Fe3O4 → 9Fe + 4Al2O3

第三步:配平的化学方程式:

8Al + 3Fe3O4 = 9Fe + 4Al2O3

2、例如:Fe2O3 + CO——Fe + CO2

所以,1个Fe2O3应将3个“O”分别给3个CO,使其转变为3个CO2。即 Fe2O3 + 3CO——Fe + 3CO2

再观察上式:左边有2个Fe(Fe2O3),所以右边Fe的系数应为2。即 Fe2O3 + 3CO ==2Fe + 3CO2

这样就得到配平的化学方程式了,注意将“——”线变成“==”号。即

Fe2O3 + 3CO == 2Fe + 3CO2

3、例:配平H2O + Fe →Fe3O4 + H2

第一步:配平氧原子 4H2O + Fe →Fe3O4 + H2

第二步:配平氢原子、铁原子 4H2O + 3Fe →Fe3O4 + 4H2

第三步:配平后的化学方程式:

4H2O + Fe == Fe3O4 + 4H2

4、例:配平FeS2 + O2 → Fe2O3 + SO2

第一步:在Fe2O3前乘2 FeS2 + O2 → 2Fe2O3 + SO2

第二步:配平铁原子 4FeS2 + O2 → 2Fe2O3 + SO2

第三步:配平硫原子 4FeS2 + O2 → 2Fe2O3 + 8SO2

第四步:配平氧原子。

配平后的化学方程式为:

4FeS2 + 11O2 == 2Fe2O3 + 8SO2

5、例:配平C2H2 + O2 → CO2 + H2O

第一步:配平化合物中的碳原子和氢原子 C2H2 + O2 → 2CO2 + H2O

第二步:利用分数配平氧原子 C2H2 + 5/2O2 → 2CO2 + H2O

第三步:去分母,即全部乘2。得配平的化学方程式:

篇8:化学式配平的方法

从20世纪后半叶开始,后加载翼型得到广泛研究,其对配平阻力的影响也开始被重视.Laitone[1,2]和Shevell[3]较早就对达成飞机最小阻力的理想平尾载荷展开讨论,指出飞机最大重量/阻力(W/D)比值最大值出现在平尾有较小的正升力时,此时飞机配平阻力较小.重心后移和减小平尾负升力可减少诱导阻力和压缩性阻力,最终减小配平阻力.Ende[4]的文章计算了采用后加载翼型的某典型高空长续航(high altitude,long endurance,HALE)飞机,不同速度和高度下,机翼和尾翼的升力分布、配平阻力及总阻力.指出后加载可以增加升力,从而有利于增加航时、减小机翼面积及增大最大飞行速度.当以最大飞行速度飞行,零升力矩系数在-0.22∼-0.15范围内时,配平阻力及总阻力没有显著增加.Selberg等[5]比较了传统布局、鸭式布局和三翼面布局的配平阻力,指出在静稳定和安定面小展弦比条件下,传统布局飞机诱导阻力最大,配平阻力最大.Jacobs[6]指出同一布局下采用超临界机翼配平阻力增加不明显,平尾带弯度翼型比对称翼型配平阻力大.减小平尾面积,同时放宽静稳定性,可以减小配平阻力.Mc Kinney等[7]和Lutze[8]先后研究了影响配平阻力的因素,前者强调翼身升致阻力,后者基于某小型双发飞机的数值计算结果,指出翼身尾参数一定的条件下,存在一个优化的升力分布和重心位置使配平后的总阻力最小,并且该重心位置对尾翼下洗角的变化非常敏感.张声伟等[9]改进了气动配平损失计算的工程算法,并在配平气动力之前对原始风洞实验数据加以处理,得到多个定迎角变平尾偏角的数据文件,最后利用Matlab软件绘制出配平后的极曲线.

但是,以上罗列的前人的分析和研究,大都是基于理论分析和工程估算,且主要研究机翼采用后加载翼型的影响,并没有通过直接的CFD(computational fluid dynamics)计算来对平尾采用后加载翼型后的配平效果给出直观的分析.本文采用AMI公司的MGAERO软件,对某典型布局客机翼身组合体模型搭配不同平尾进行了计算,分析了后加载平尾翼型对配平的影响,揭示了平尾翼型采用后加载这一发展趋势的重要原因.

1 分析方法

本文的CFD计算主要采用AMI公司的MGAERO软件,该软件可计算任意外形可压缩流动,采用等分笛卡尔网格来离散空间,用具有二阶近似精度的对称的中心差分格式来离散空间导数,形成多重网格序列求解无黏可压缩Euler方程组.其优点是建模简单,直观快速,计算耗时短,非常适用于气动设计早期的优化及选型.

本文计算了搭配5个不同尾翼模型的某典型布局客机翼身组合体流场,通过对计算得到的气动参数进行拟合分析,得出平尾翼型对全机气动参数的影响,进而分析其对全机配平的影响.

所有平尾的平面尺寸一致:面积26.2 m2,展弦比5,尖梢比0.33.HT_1∼HT_4翼型特征如表1,形状如图1.HT_1无后加载,具有20世纪80年代客机尾翼翼型的典型特点.HT_2有明显的后加载,具有21世纪初客机尾翼翼型的典型特点.HT_5采用HT 1翼型,翼尖处的翼型剖面相对于翼根的扭转角为2◦,前缘向上为正.基于民用客机的典型巡航状态,本文中所有计算均采用Ma=0.785.

为了验证MGAERO软件在无黏条件下得到的结果同样具有参考意义,使用CFX软件基于同样的翼身尾组合体进行了对比计算.CFX采用的控制方程为三维积分形式雷诺平均的N--S方程,以有限体积法构造空间半离散格式,无黏项采用Roe三阶迎风偏置通量差分裂方法离散,黏性项采用中心差分格式离散,计算采用SA湍流模型.运用隐式近似因子分解(implicit approximate factorization,IAF)方法推进到定常状态得到流场的定常解.

平尾无偏转情况下两种软件的计算结果对比见图2及表2,从中可以看出Cm-CL(Cm为阻力系数,CL为升力系数)曲线的趋势是完全一致的.由于MGAERO不考虑黏性,计算得到激波位置靠后,对应的抬头力矩偏大,即其针对同一构型计算所得到的力矩曲线在CFX计算所得到的曲线之上.两种软件对阻力的预测趋势也是基本一致的,不同的是MGAERO由于不考虑黏性从而计算得到的总阻力更小,而且针对不同构型进行计算所得到的阻力差别较大.

由以上的计算对比可知,MGAERO与CFX两种软件的计算结果趋势相符,物理特性合理,可以用于后续分析.

2 计算结果分析

在计算中,将平尾分别偏转-2◦,-1.5◦,-1◦,-0.5◦,0◦,0.5◦,1◦,1.5◦,2◦共9个角度,并对每个平尾偏度考虑-1◦,0◦,1◦,2◦,2.5◦的5个攻角情况,即每个平尾数模共计算45个工况.在小攻角范围内,升力系数CL和俯仰力矩系数Cm(力矩参考点位于25%MAC(mean aerodynamic chord))与攻角成线性关系.忽略黏性影响的情况下,升力系数CL与阻力系数CD之间成较好的二次关系.经过对计算结果的数据拟合,得到CL,Cm,CD的对应关系,进而得到每个计算模型巡航状态(CL=0.55)下的Cm-CD曲线和配平状态(Cm=0)下CL-α曲线、CL-CD曲线.

搭配不同尾翼的翼身组合体在CL=0.55条件下Cm与CD的关系曲线如图3所示,阻力系数及阻力损失见表3.

从计算结果看出,采用后加载的翼型,配平状态下阻力损失较小.同时,HT_3,HT_5全机配平后阻力比较小,说明选择适当的后加载和扭转角分布,可以减小配平后的全机阻力.HT_4相比HT_3头部半径增大,对飞机低速特性有利,但总阻力有所增加.从表3可以看出,对于本例中翼身尾组合体,Cm对Cd的导数Cm CD|Cm=0均为0.01左右,这反映了飞机在配平状态附近Cm与CD的关系.这一结论可用于快速评估从某一飞行状态至配平后的全机阻力.值得提出的是,HT_3相比HT_1,后加载平尾翼型本身的阻力使其取得的配平阻力收益略打折扣.

比较HT_3和HT_5这两个总阻力比较小的方案,由于HT_5的低头力矩明显大于HT_3(见图2左上),将对不同飞行姿态下的全机配平都带来不利影响.用反设计的观点看,由于HT_3平尾的后加载作用使其抬头力矩明显较大,则对翼身组合体的设计提供了更大的允许范围,即机翼后加载可以更大,低头力矩可以更大,升力系数也可以更大.

不同翼身尾组合体在平尾无偏转时的升力特性曲线如图4左图所示,同时可以得到对应CL=0.55的攻角α.将各偏转角下Cm=0的CL与α绘制成配平后升力特性曲线如图4右图所示,再通过插值求出前述攻角α对应的配平后CL,该值与0.55的差值即为升力损失.从计算结果可知,采用后加载尾翼翼型的HT_2,HT_3,HT_4升力损失小于常规翼型的HT_1,HT_5.

3 平尾后加载配平影响理论分析

后加载在超临界机翼翼型设计中广泛应用,为平衡由此产生的较大的低头力矩并有效减小配平阻力,最好的解决方案之一是平尾采用后加载,这使得平尾在相同攻角下负升力变大,从而使其产生的抬头力矩变大,可以有效地提高平尾配平的能力.与此同时,平尾抬头力矩增大后,还可以放宽机翼设计时的力矩限制,这就对全机升阻比的进一步优化提供了条件.

民机平尾翼型采用后加载主要有三点优势.首先,后加载使平尾压心后移,在全机配平上体现为平尾至力矩参考点的力臂加大.配平一定的翼身组合体产生的低头力矩,所需平尾负升力减小.以本文采用的模型为例,考虑静稳定性,巡航CL=0.55时,根据试验结果取Cm=-0.09,平尾配平升力系数为[10]

其中,LH为尾力臂.

根据HT_1和HT_3尾翼数模的计算结果,在升力系数为-0.021时,HT_1尾翼压心位于46%M ACH,MACH为平尾平均气动弦,HT_3尾翼压心位于54%MACH,得

平尾产生的负升力由无尾布局补偿,结合该无尾布局升阻比20左右,则减小的全机阻力为∆CD1=∆CLH/20≈0.13×10-4.

其次,由于翼型本身的气动特性,在较大的负升力范围,后加载翼型尾翼阻力较优.考虑巡航配平状态,平尾提供的负升力一定.图5比较了HT_1和HT_3尾翼数模的计算结果,当CLH=-0.021时,由极曲线得出HT_3比HT 1的阻力减小量∆CD2=0.17×10-4.此时,平尾后加载后阻力共减小∆CD1+∆CD2=0.3×10-4,即收益约为0.3×10-4.结合表2,HT 3比HT 1配平后全机阻力减小约0.220 1-0.219 4=0.7×10-4,这与理论分析结果量级相符.

从图5还可以看出,只有在一定攻角范围或一定升力系数范围内,采用后加载翼型的HT_3尾翼的阻力才会小于HT_1.即平尾后加载若想取得收益,必须与一定的翼身组合体及工作工况相匹配.

其三,采用后加载尾翼配平时的平尾偏转角度小于常规翼型尾翼的偏转角.表5给出了分别搭配HT_1和HT_3尾翼的翼身组合体配平时的平尾偏转角.从表中可知,采用后加载后,配平所需偏转角减小约0.3◦.由于同样的平尾偏转角能产生更大的负升力,这从飞行控制角度来说更有利于低速大攻角状态下的配平.

4 结论

全机阻力性能取决于未配平的全机阻力与配平阻力之和.单纯的配平阻力大小不能衡量全机阻力优劣.通过本文计算,升力系数一定时,平尾采用后加载翼型的配平阻力小于常规翼型.至少对文中给出的典型布局客机翼身尾组合体模型,采用后加载设计的平尾翼型,配平阻力较小,再选择适当的扭转角分布,可以在全机配平后取得一定收益.这种体现在民用客机平尾翼型设计上的后加载应用趋势,是机翼翼型后加载发展的必然要求.

参考文献

[1] Laitone EV.Ideal tail load for minimum aircraft drag.Journal of Aircraft,1978,15(3):190-192

[2] Laitone EV.Reply by author to R.S.Shevell.Journal ofAircraft,1978,15(9):639-640

[3] Shevell RS.Comment on“Ideal tail load for minimum air-craft drag”.Journal of Aircraft,1978,15(9):639-639

[4] Ende R.The effects of aft-loaded airfoils on aircraft trimdrag.AIAA89-0836,1989

[5] Selberg BP,Rokhsaz K.Aerodynamic tradeoff study of con-ventional,canard,and tri-surface aircraft systems.Journalof Aircraft,1986,23(10):768-774

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篇9:九年级化学方程式配平方法初探

关键词:九年级;化学方程式;配平方法

G633.8

化学变化过程中,必然遵循质量守恒定律,即反应前后元素种类与原子个数相等.遵循着这一规律,我们常用的配平化学方程式的方法有以下几种,我们在此做一总结.

一、观察法

顾名思义,就是仔细观察反应两边各原子数目之间的关系,找到配平的途径。这类方法一般规律是从最复杂的化学式入手。

例1:配平Fe+O2———Fe3O4。仔细观察相对较复杂的化学式“Fe3O4”,发现反应后有3个铁原子、4个氧原子,因此,就分别在“Fe”“O2”前面配个“3”“2”就行了。

即步骤为:(1)Fe+O2———Fe3O4(2)Fe+2O2———Fe3O4(3)3Fe+2O2_———Fe3O4

例2:配平Fe2O3+CO—Fe+CO2。仔细观察发现,在反应中,每一个CO分子结合一个氧原子生成CO2分子,而Fe2O3则一次性提供三个氧原子,因而必须由三个CO分子来接受这三个氧原子,生成三个CO2分子即Fe2O3+3CO—Fe+3CO2,最后配平方程式Fe2O3+3CO2———Fe+3CO2,这种配平方法是通过观察分析Fe2O3化学式中的氧原子个数来决定CO和CO2的化学计量数的。由例2我们可以得出“配平一氧化碳还原金属氧化物”这类化学方程式的技巧:金属氧化物化学式中有“几”个氧原子,就同时在一氧化碳和二氧化碳化学式前面配“几”;有“几”个金属原子,就在金属化学式前面配“幾”。

即步骤为:(1)Fe2O3+CO—Fe+CO2(2)Fe2O3+3CO—Fe+3C

Fe2O3+3CO2———Fe+3CO2

二、最小公倍数法

在配平化学方程式时,观察反应前后出现“个数”较特别的元素,先进行配平.本法也是配平化学反应方程式惯用的方法,通常用于较简单的化学方程式的配平,或者作为配平复杂反应的辅助方主.最小公倍数法一般可按下述步骤去进行:(1)找出反应式左右两端原子数最多的某一种只出现一次的特别元素,求出它们的最小公倍数。(2)将此最小公倍数分别除以左右两边原来的原子数,所得之商值,就分别是它们所在化学式的系数.(3)依据已确定的物质化学式的系数、根据元素守恒推导并求出它化学式的系数,直至将方程式配平为止.(4)根据元素守恒验证反应式.配平是否正确。

例 试配平磁铁矿(Fe3O4)与铝粉加热的反应方程Fe3O4+Al—Fe+Al2O3

分析:(1)该反应氧原子数较多且在两边只出现一次,故先求出两边氧原子数的最小公倍数:4×3=12.

(2)根据质量守恒定律,要使反应式左右两边的氧原子数相等,Fe3O4的系数必须为3(12/4),AI2O3的系数必须为4(12/3)即:3Fe3O4+Al—Fe+4Al2O3

(3)再配Fe和Al原子.由已配得的3Fe3O4和4Al2O3可知,Fe和Al的系数分别为9和8时,左右两边的Fe和Al的原子数才相等,故有:3Fe3O4+8Al—9Fe+4Al2O3

(4)最后检验,得完整的化学方程式为:3Fe3O4+8A1=9Fe+4Al2O3

三、奇数配偶法

用奇数配偶法配平化学方程式的基本步骤为:(1)找出反应两边出现次数最多、且个数为一奇一偶的原子;(2)先在含奇数个该原子的化学式前面配个“2”使奇数变为偶数;(3)接着配平其他原子;(4)最后配平该原子。如:配平“FeS2+O2———Fe2O3+SO2”,通过观察发现,氧原子出现次数最多(3次,其余原子各2次)且两边个数分别为2和5(一奇一偶),因此,应先在Fe2O3前面配个“2”,接着先后在“FeS2”“SO2”化学式前面各配个“4”“8”,这样Fe、S两种原子就配平了,最后在“O2”前面配个“11”就行了。即步骤为:

(1)FeS2+O2———Fe2O3+SO2

(2)FeS2+O2———2Fe2O3+SO2

(3)4FeS2+O2———2Fe2O3+8SO2

(4)4FeS2+O2———2Fe2O3+8SO2

(5)4FeS2+11O2———2Fe2O3+8SO2

四、分数配平法

此方法能配平有单质参加反应或有单质生成的化学反应。具体步骤:(1)先配平化合物中各元素的原子;(2)用分数配平单质元素的原子;(3)去分母,使配平后的化学计量数为整数。例:配平C2H2+O2———CO2+H2O。第一步:配平化合物中的碳原子和氢原子:C2H2+O2———2CO2+H2O;第二步:利用分数配平氧原子:C2H2+5/2O2———2CO2+H2O;第三步:去分母,将每个化学式前面的计量数乘2即可。由此又得出一个配平技巧:凡是有单质参加或生成的反应,单质中的原子放在最后配。即步骤为:

(1)C2H2+O2———CO2+H2O

(2)C2H2+O2———2CO2+H2O

(3)C2H2+5/2O2———2CO2+H2O

(4)2C2H2+5O2———4CO2+2H2O

五、结语

总之,化学方程式的配平是一个熟能生巧的过程,具体运用时,各种方法可灵活应用,或者综合应用,以达到迅速而准确的配平。

参考文献:

[1]杨先昌.化学计算教学问题的研究[J].化学教学,2010(1):885-887.

[2]戴丽双.九年级化学用语教学策略研究[D].福建师范大学,2015(11):56-58.

[3]杨定涛.最小公倍数法配平化学方程式[J].中学生数理化(教与学),2013,(03):89-91.

篇10:初中八年化学方程式配平方法

例题一,氢氧化钠和盐酸反应:NaOH+HCl=NaCl+H2O,在这个化学反应方程式中,我们只有先观察一下化学反应方程式左右两边的原子个数,我们很快就能发现化学反应方程式两个的原子个数是相等的,也就说已配平了,我们在按照要求去写完化学反应方程式后,先要观察一下,看看左右两边的化学反应方程式的原子个数是否相等,如不相等再考虑如下的几种方法。

二, MnO2 奇数配偶数法

例题二,用双氧水和二氧化锰制取氧气,2H2O2===2H2O+O2↑,在这个化学反应方程式中,右边的H2O中的氧原子是奇数,左边的H2O2的氧原子是偶数,所以我们先在水面添上化学计量数2,这样氢原子是四个,所以在H2O2前就要添上计量数2,这种方法是初中化学中最常见的化学反应配平方法,这一类化学反应方程式配平时,先是看两边的原子中右下角的系数,(要记住化学式中各个原子右下角的系数是不能改动的)看两边的原子存不存在一个是奇数一个是偶数,如存在则可以用此种方法,而且最主要的是先找一找氧原子有没有这种情况。

三, 点燃 待定系数法 高温

例题三,酒精燃烧的化学反应方程式:C2H5OH+3O2===CO2+3H2O,在这一化学反应方程式中,我们先把C2H5OH的化学计量数定为1,那个CO2前就只能添化学计量数2,H2O前添化学计量数3,右边有7个氧原子,由于C2H5OH提供了一个氧原子,所以由氧气提供的氧原子就只要6个,所以在氧原子前面添上化学计量数3,化学方程式就配平了,这种方法对于配平有机物(碳氢氧化合物)燃烧生成二氧化碳和水时很方便。这种方法主要是先把有机物的化学计量数定为1,然后再配平碳和氢原子,再后来配平氧原子。

四,一氧化碳与氧化铁反应:3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2 在这个化学反应方程式中,仔细研究我们可以看到还原剂CO的计量数就是氧化铁中氧原子的个数,根据这一规律这类化学反应方程式都可以这样来配平,再比如:4CO+Fe3O4==3Fe+4CO2, CO+FeO==Fe+CO2中还原剂CO的化学计量数都与氧化剂中的氧原子个数都一样,解决了氧化剂的化学计量数,其它物质的化学计量数也就容易解决了。

初中化学反应方程式的配平要求不会太高,也不会太难,如你能熟练掌握上述四种方法,我相信你中考中的化学方程式的书写便没有问题了,请你利用上述方法来配平下列化学反应方程式。

(1) 过氧化钠(Na2O2)是潜水艇氧气再生装置中制氧剂,它是一种淡黄色粉末,能与二氧化碳反应生成氧气和纯碱

篇11:化学式配平

(一)掌握书写化学式的要领

化学式在化学用语系列中,处于承上启下的地位,前有元素符号和化合价知识,这是书写化学式的基础;后有化学方程式和电离方程式等,这又是以化学式为基础的,其中如有一个化学式错误,则全式毫无意义,若再以这样的错误化学方程式作依据进行化学计算,则错得更远,真可谓是“失之毫厘,差之千里”。可见,掌握书写化学式的要领,直接影响着其他化学用语、其他化学知识和技能的学习。

初中化学中,出现的不同物质的化学式有一百多个。记忆和书写物质的化学式,绝不能靠死记硬背,而应掌握其书写要领,只要常写常练,便能较快地达到熟练的程度。

要正确书写物质的化学式,一是要熟练记忆元素符号,二是书写化合物的化学式时,要熟练记忆常见元素和原子团的化合价,三是书写化合物的化学式要符合各元素正负化合价的代数和为零的原则,四是掌握书写化学式的一般方法。总起来说,这就是书写化学式的要领。

化学式的一般写法是:

(1)单质的化学式

除H2、O2、N2、F2、Cl2、Br2和I2七种单质为双原子分子外,其余单质(惰性气体、金属单质和固态非金属单质等)都是以元素符号表示其化学式。

(2)化合物的化学式

书写时一般规律是先读后写,后读先写;排好顺序,写好角号。一般将显正价的元素或原子团写在左边,显负价的元素或原子团写在右边。其书写步骤是:定位、标价、交叉约简和检验四步。

例如:写出氧化铝、磷酸、氢氧化铜和硫酸铁的化学式。

①定位:确定元素或原子团的顺序。

AlO、HPO4、CuOH、FeSO4

②标价:正确地在各元素或原子团的上方标出化合价。

③交叉约简:将化合价的绝对值交叉写在对方元素或原子团的右下方,能约简的要约为最简约数。原子或原子团的个数为1时,通常1省去不写。原子团在2个或2个以上时,应加上括号。

④检验:当正价总数与负价总数之和为零时,化学式正确。

Al2O3、H3PO4、Cu(OH)

2、Fe2(SO4)3

上述步骤是对初学者而言,写得多了,熟练了,便可得心应手一次写出。要注意的是,化学式表示某物质的组成,因此,只有某种物质是确实存在的,表示这种物质的化学式才有意义。不是任意两种或两种以上的元素都能化合成化合物,所以,我们不能随意写出一种客观上不存在的物质的化学式。

(二)掌握书写化学方程式的技巧

1.书写化学方程式的步骤

以书写碳在高温时跟氧化铁反应的化学方程式为例,归纳步骤如下:

①根据反应的事实(该反应生成铁和二氧化碳气体),在式子的左边写出反应物的化学式,在式子的右边写出生成物的化学式。反应物或生成物不止一种,就分别用加号把它们连接起来(反应物之间的“+”号表示“„„跟„„反应”,生成物之间的“+”号表示“„„跟„„”),并在式子左、右之间划一条短线段。在这一步里,一定要注意把各种物质的化学式写正确,否则,写出的式子无意义!

C+Fe2O3──Fe+CO2

②根据质量守恒定律,用配系数的方法,使左、右两边同一元素原子的个数相等(即配平),然后将短线段改为等号(等号表示“生成了„„”)。应当注意,配平时只能选择适当的系数,不能改变化学式。

3C+2Fe2O3=4Fe+3CO2

③在等号上、下方注明反应条件,如点燃、通电、高温、加热(用“△”号表示)、催化剂等,同时,标明生成物中的气体或沉淀产物的状态。生成物是气体的在其化学式的右边加上“↑”号(反应物中如有气体,则气态生成物不再标“↑”符号);产物是沉淀的加“↓”号。

3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑

概而言之,在书写化学方程式时,必须要符合化学反应的客观规律,不能凭空臆造。书写程序一般是:写好化学式—系数要配平—中间联等号—条件要注清—生成气体或沉淀,要用箭号来标明。

要写好化学方程式,还要熟练掌握和运用酸、碱、盐的溶解性表,金属活动性顺序和常见元素、原子团的化合价,以及书写物质化学式的技能。

2.化学方程式配平的方法

化学方程式的配平,是书写完整的化学方程式的基本功和重要步骤。这里,结合初中化学的学习,归纳一下两种配平方法。

(1)最小公倍数法──奇偶法

这是一种最简单的方法,适用于初学者配平一些简单的化学方程式。配平的着眼点,在于找出反应式中某一物质化学式中最大的奇数原子个数,与相应物质中对应原子的偶数个数的关系。配平步骤是:

①找出最大的奇数原子个数,与相应的物质中对应原子的偶数个数的关系;

②求出最小公倍数;

③求出相关物质的化学式系数;

④将相应的物质化学式前面配上相应的系数。

例如,配平Al+Fe3O4──Fe+Al2O3

解:①从反应式看,最大奇数是Al2O3中的氧原子个数3,相应物质Fe3O4中对应氧原子个数是偶数4;

②最小公倍数为:3×4=12

③求相关物质的化学式系数:

④配平:Al+3Fe3O4──Fe+4Al2O3

上式中4Al2O3在满足3×4=12个氧原子的同时,将Al相应增为8个,3Fe3O4中Fe相应增为9个,则整个方程式配平为:

8Al+3Fe3O4=9Fe+4Al2O3

(2)观察-推理法

这是一种以奇偶法为基础,进一步加以推理来完成配平的方法。

观察-推理法应用较广泛,通常根据着眼点不同又分为两种情况:

第一,从化学反应式中出现次数最多的元素着眼。其配平步骤是:

①找出在化学反应式中出现次数最多且原子个数为最大奇数的元素; ②将含该元素最大奇数个原子的化学式配上适当的偶数系数;

③以此为基础,逐步推理,算出其他物质化学式的系数,将方程式配平。

例如,配平FeS2+O2—Fe2O3+SO2

解:①由观察可知,氧元素出现的次数最多,且在Fe2O3中奇数3为最大;

②将Fe2O3配上系数2,则

FeS2+O2—2Fe2O3+SO2

③从2Fe2O3观察可知,其中Fe原子有4个,使两边Fe原子个数相等,就要在FeS2前面配上系数4,则

4FeS2+O2—2Fe2O3+SO2

从4FeS2观察可知,其中S原子有8个,要使两边S原子个数相等,就要在SO2前面配上系数8,则

4FeS2+O2—2Fe2O3+8SO2

从氧元素着眼,再回到氧原子个数的计算上来。右边氧原子数为2×3+ 8×2=22个,因此,在O2前面应配上系数11,化学方程式两边就平衡了,即

4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2

化学方程式的配平方法,除上述两种以外,还有代数法、化合价升降法及新观察法等等,今后,同学们会逐步学习到。

3.化学方程式书写中常见错误简析

化学方程式的书写,是元素符号和化学式书写能力的综合运用,因而也是化学用语学习中显得尤为重要和难度较大的部分。

这里,跟同学们谈一谈书写化学方程式中应注意避免的几种错误,概括起来,主要有“四乱”。

一是乱套“公式”。一些同学书写化学方程式时,虽然注意了不能凭空臆造化学式,但又没有掌握典型记忆与类型推导相结合的方法,加之缺乏化学基础知识,因而把记住的某个熟悉的化学方程式当作为一般公式去套用,犯了乱套“公式”的错误。如:

当然,某些化学性质相似的物质,可以发生一些相似的化学反应,这在典型记忆与类型推导相结合的方法中已叙述过。

由此可见,书写化学方程式不一定象数学、物理上那样,有固定的公式可套,而是要根据反应物的性质和反应的条件,运用化学基础知识和理论来推测反应能否发生,从而写出正确的化学方程式来。

二是乱写逆反应。如:

产生此类错误的原因是,初中学生把化学方程式与数理方程式混为一谈,随意把化学方程式倒过来写。我们知道,数理方程式可以移项,或将等号左右两端反过来写;而化学方程式与数理方程式是绝然不同的两种概念。虽然有些化学反应是可逆的,但多数化学反应并非如此。至于有些反应,在相同或不相同的条件下,能够向相反方向进行,也不一定是可逆反应,而是意义完全相反的反应类型。例如:

上述情况,虽在独立场合都正确,但绝不能相互代替。

此外,对于复分解反应中,除注意生成物中要有沉淀析出、放出气体或生成水的条件才能使反应发生外,还应注意在盐与碱、盐与盐的反应中,盐和碱都必须是可溶性的电解质。否则反应照样不能发生。

三是乱标生成物的状态和反应条件。如:

四是乱写化学式。例如:

H2+O2H2O2

Na+Cl=NaCl NaOH+CuSO4=NaSO4+CuOH

Al+H2SO4=AlSO4+H2↑

这类错误较为严重。这是对物质的化学式的书写规则不懂或没有入门造成的。克服的办法是:在书写每一个化学式时,都要运用化合价规则去检验校正,在所有化学式都正确的基础上再进行配平。

例6 配平下列化学方程式

(1)Fe2O3+ CO--Fe+CO2

(2)FeS2+O2--Fe2O3+ SO2

(3)C2H2+O2--CO2+ H2O

分析 对于一类比较复杂的反应方程式的配平,可以采用以下

方法:

观察法

思路:①从化学式比较复杂的一种物质中推算出有关化学式的

系数和其本身的系数。

②根据求得化学式的系数再找出其它化学式的系数。

题(1)从反应式可知,每个CO分子从Fe2O3中夺取一个氧原

子生成一个CO2分子,一个Fe2O3分子可使三个CO分子氧化成二氧化碳分子,故配平的化学方程式为:

Fe2O3 +3CO=2Fe+3CO2

(2)奇数化偶法

思路: ①找出反应方程式中左右两端出现次数较多的元素.②上述元素的原子的两端的总数是一奇一偶时,就选这种远素配 平起点。

③由已求得的系数决定其它化学式的系数。

题(2)从反应式可知,氧元素出现次数较多,且反应式两边

奇偶数,因此,可从氧元素着手,配平顺序从①→②→③→④

4FeO2 +11O2=2Fe2O3+ 8SO2

② ④ ① ③

(3)待定系数法

思路:①以不同的未知数代表化学方程式中各化学式系数。

②根据在反应过程中各元素的原子种类和数目不变的原理列出

相应的方程。

③解各代数方程式,并以最小整数代表其中任一未知数而求出其它未知数的数值。

④将各未知数的数值代入原方程式中。

题(3)从反应式可知,若设上式C2H2、O2、CO2、和H2O的系数

分别是a、b、c、d,则配平的方程式为:

aC2H2+ bO2= cCO2+ dH2O

a= c/2

a=d 解之得a=c/2=2b/5

b= c+ d/2

令b=5,则a=2,c=4,d=5。

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