化学计算专题复习——关系式法.doc

（一）对于涉及多步反应的习题可根据各方程式中反应物、产物的联系推出关系式例1 工业上常用漂白粉跟酸反应放出的氯气质量对漂白粉质量的百分比（）来表示漂白粉的优劣。漂白粉与酸的反应式为：+，现为了测定一瓶漂白粉的进行如下实验，称取漂白粉样品，加水研磨后转入容量瓶内用水稀释至刻度，摇匀后取出加入过量的碘化钾溶液和过量的稀硫酸静置，待漂白粉放出的氯气与碘化钾完全反应后，用0.100mol/L的硫代硫酸钠标准溶液滴定反应中生成的碘，反应如下：滴定时用去硫代硫酸钠溶液，试由上述数据计算该漂白粉的。 解析： 设漂白粉样品生成氯气，由反应和 可得关系式：，则有，得，故例2 金属锡的纯度可通过下述方法分析，将试样溶于盐酸，反应方程式为：，再加入过量三氯化铁溶液发生如下反应：，最后用已知浓度的重铬酸钾溶液滴定生成的亚铁离子，反应方程式为： 现有金属试样，经过上述各步反应后共用去0.100 mol/L的重铬酸钾溶液，求试样中锡的质量分数（假定杂质不参加反应）解析：关系式：的质量分数：例3 环境监测测定水中溶液解氧的方法是（ ） 取水加入固定剂溶液和碱性溶液（含氢氧化钾）中，立即塞好塞子并振荡摇匀，使之充分反应。 测定：开塞后迅速加入硫酸使之生成碘，再用b mol/L硫代硫酸钠溶液滴定，消耗，有关反应方程式为： ，求水中溶解氧的量（以g/L为单位）解析：设水中溶解氧气，根据上述反应方程式得出关系式得，1L水中溶解氧气的量为：，质量=。（二）从主要元素的原子守恒推关系式例1 在氧气燃烧硫和铁组成的化合物，使其中的硫全部转化为二氧化硫，把这些二氧化硫全部氧化成三氧化硫并转变为硫酸，这些硫酸可用10mL，0.5mol/L氢氧化钠溶液完全中和，则原化合物中硫的百分含量为（ ） A. B. C. D. 解析：通过各步反应方程式可得出：设化合物中硫的质量为 得，所以原化合物中硫的百分含量为： 所以选C。例2 某硫铁矿厂每天用含二硫化亚铁的硫铁矿生产硫酸，如果在沸腾炉内损失的硫，二氧化硫的转化率为，问每天能生产的硫酸多少吨？解析：解：设生产硫酸，根据各步反应方程式，且硫守恒得关系式：120 ： ：则有：解得：。 并列化学反应某两种物质系数比相同或某些量值相同，利用这些系数或量值可解有关混合物的计算。例1 将一定质量的碳和氧气在密闭容器中高温反应后恢复到原来温度，测得容器内压强增大倍，则参加反应的碳的质量为（ ） A. B. C. D. 解析：解：由压强增大倍知该值落在压强不变与压强增大1倍之间，发生下列并列反应： 因碳与二氧化碳，碳与一氧化碳系数比均为，所以（混合气），所以，选B。例2 铁粉与硫粉的混合物，在隔绝空气的条件下加热充分反应后，冷却再迅速投入足量的稀硫酸中，可得气体（标准状况），试分析所得气体的成分和各成分所占的体积百分比？解：所得气体的物质的量为的物质的量。 （1）若S粉过量，气体全部为占 （2）若粉过量：则例3 今有氢气和一氧化碳（体积比为1：2）的混合气体，当其完全燃烧时所需氧气的体积为（ ） A. B. C. D. 解析：解：由反应方程式：知氢气、一氧化碳气体需氧气的体积均为自身体积的二分之一，与混合气体中两种气体体积比无关，因混合气为，耗氧则为L，选D。【模拟试题】（答题时间：40分钟）一. 选择题： 1. 将和的混和物，用足量稀溶解后可得硫，原混和物中质量可能是（ ） A. B. C. D. 2. 分析磁铁矿时，将铁沉淀为，再灼烧至，若灼烧后的质量在数值上等于试样中的百分含量，则需取试样为（ ） A. B. C. D. 3.4g 3. 工业上以焦炭、水、空气为原料制时，根据化学方程式可知，理论上碳与物质的量之比是（ ） A. B. C. D. 4. 超氧化钾（）常用于急救器中，它能吸收生成碳酸盐和氧气。现用金属钾在一定条件下与充分反应生成，若此超氧化钾完全吸收，则生成的氧气在标准状况下的体积是（ ） A. B. C. D. 二. 填空题： 5. 向混有的铁屑中加入足量的稀，直到固体完全溶解，若得到的溶液中不含，产生的与的物质的量之比是，则原混和物中与的质量比是_，有关反应的离子方程式是 （1）_；（2）_；（3）_。 6. 某化肥厂用制备，已知：由制的产率是，制的产率是，跟反应生成，则制所用去的的质量占总耗质量（不考虑生产的其它损耗）的_%。三. 计算： 7. 工业上将氨全部转化变成硝酸。已知用去空气中的氧气，需氨气多少？若硝酸的产率，生成多少浓度为的硝酸？ 8. 某试剂厂生产的化学试剂，国家规定其二级品含量不低于，三级品不低于。现称取样品将其溶于水，向所得溶液中加入少量盐酸使之酸化，并加入适量溶液充分反应，最后用0.100 mol/L 标准溶液滴定，反应如下： ，滴定达终点时用去，试通过计算说明此样品属于哪一级产品？【试题答案】一. 1. AB 2. B 3. B 4. D二. 5. （1） （2） （3） 6. 52.5三. 7. ， 8. 为三级产品关系式法常常应用于多步进行的连续反应，因前一个反应的产物是后一个反应的反应物，可以根据中间物质的传递关系，找出原料和最终产物的相应关系式。它是化学计算中的基本解题方法之一，利用关系式法可以将多步计算转化为一步计算，免去逐步计算中的麻烦，简化解题步骤，减少运算量，且计算结果不易出错，准确率高。例1：用含的硫铁矿生成硫酸，已知该矿石的利用率为95%，SO2的转化率为90%，SO3的吸收过程中损失率为2%，求生产500t98%的硫酸需矿石的质量和标况下空气的体积。（假设空气中氧气的体积分数为20%）。解析：设需要矿石的质量为x；氧气物质的量为y。本题涉及的化学方程式为：；。利用关系式法（硫元素守恒）列式：120t298t500t98%解之得：另外，氧气参与了两个反应，可将+4+8，整理后得出相应的关系式：15moly解之得：则所需空气的体积：。评析：原料或中间物质不能全部进入产物时，常按下列关系处理：中间产物的转化率原料的转化率 化合物中某元素的损失率该化合物的损失率中间产物的损失率原料的损失率 原料的利用率1-该原料的损失率例2：工业上生产电石是用生石灰与焦炭在电炉内加热进行的，假设原料的利用率为95%，则36t焦炭可生产多少t乙炔？解析：本题依据题给化学方程式，用关系式法列式：解之得：评析：1关系式法解题的关键是找准关系式，要注意某些元素是否都转入产物中，中间产物反应过程中是否又有原料参与，不可盲目地根据起始物和产物中的原子守恒直接得出关系式。一般而言，依据化学方程式、化学式、电极反应式确定的关系式更为准确。2常见多步反应的关系式为：工业上制硫酸： 工业上制硝酸： 焦炭制乙炔：例3：为测定某石灰石中的质量分数，称取Wg石灰石样品，加入过量的浓度为6mol/L的盐酸，使它完全溶解，加热煮沸，除去溶解的，再加入足量的草酸铵溶液后，慢慢加入氨水降低溶液的酸度，则析出草酸钙沉淀：，过滤出后，用稀溶解：，再用蒸馏水稀释溶液至，取出用的酸性溶液滴定，此时发生反应：，若滴定终点时消耗amol/L的，计算样品中的质量分数。解析：设生成沉淀物质的量为x 本题涉及到化学方程式或离子方程式为：由此得出相应的关系式：5mol 2molx 解之得： 原溶液中则：。评析：当题目中出现一些陌生度较高的化学方程式时，要根据题给信息，耐心细致地寻找物质或元素间的量的转化关系，再通过守恒法、差量法、方程式叠加法等方法确定正确的关系式，达到顺利准确解题的目的。