化學(xué)計(jì)算專(zhuān)題復(fù)習(xí)——關(guān)系式法

1、.（一）對(duì)于涉及多步反應(yīng)的習(xí)題可根據(jù)各方程式中反應(yīng)物、產(chǎn)物的聯(lián)系推出關(guān)系式例1 工業(yè)上常用漂白粉跟酸反應(yīng)放出的氯氣質(zhì)量對(duì)漂白粉質(zhì)量的百分比（）來(lái)表示漂白粉的優(yōu)劣。漂白粉與酸的反應(yīng)式為：+，現(xiàn)為了測(cè)定一瓶漂白粉的進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，稱(chēng)取漂白粉樣品，加水研磨后轉(zhuǎn)入容量瓶?jī)?nèi)用水稀釋至刻度，搖勻后取出加入過(guò)量的碘化鉀溶液和過(guò)量的稀硫酸靜置，待漂白粉放出的氯氣與碘化鉀完全反應(yīng)后，用0.100mol/L的硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定反應(yīng)中生成的碘，反應(yīng)如下：滴定時(shí)用去硫代硫酸鈉溶液，試由上述數(shù)據(jù)計(jì)算該漂白粉的。解析：設(shè)漂白粉樣品生成氯氣，由反應(yīng)和可得關(guān)系式：，則有，得，故例2 金屬錫的純度可通過(guò)下述方法分析，將試樣溶

2、于鹽酸，反應(yīng)方程式為：，再加入過(guò)量三氯化鐵溶液發(fā)生如下反應(yīng)：，最后用已知濃度的重鉻酸鉀溶液滴定生成的亞鐵離子，反應(yīng)方程式為：現(xiàn)有金屬試樣，經(jīng)過(guò)上述各步反應(yīng)后共用去0.100 mol/L的重鉻酸鉀溶液，求試樣中錫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（假定雜質(zhì)不參加反應(yīng)）解析：關(guān)系式：的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：例3 環(huán)境監(jiān)測(cè)測(cè)定水中溶液解氧的方法是（）取水加入固定劑溶液和堿性溶液（含氫氧化鉀）中，立即塞好塞子并振蕩搖勻，使之充分反應(yīng)。測(cè)定：開(kāi)塞后迅速加入硫酸使之生成碘，再用b mol/L硫代硫酸鈉溶液滴定，消耗，有關(guān)反應(yīng)方程式為：，求水中溶解氧的量（以g/L為單位）解析：設(shè)水中溶解氧氣，根據(jù)上述反應(yīng)方程式得出關(guān)系式得，1L水中溶解氧氣的

3、量為：，質(zhì)量=。（二）從主要元素的原子守恒推關(guān)系式例1 在氧氣燃燒硫和鐵組成的化合物，使其中的硫全部轉(zhuǎn)化為二氧化硫，把這些二氧化硫全部氧化成三氧化硫并轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩?，這些硫酸可用10mL，0.5mol/L氫氧化鈉溶液完全中和，則原化合物中硫的百分含量為（） A. B. C. D. 解析：通過(guò)各步反應(yīng)方程式可得出：設(shè)化合物中硫的質(zhì)量為得，所以原化合物中硫的百分含量為：所以選C。例2 某硫鐵礦廠每天用含二硫化亞鐵的硫鐵礦生產(chǎn)硫酸，如果在沸騰爐內(nèi)損失的硫，二氧化硫的轉(zhuǎn)化率為，問(wèn)每天能生產(chǎn)的硫酸多少噸.解析：解：設(shè)生產(chǎn)硫酸，根據(jù)各步反應(yīng)方程式，且硫守恒得關(guān)系式：120 ：則有：解得：。并列化學(xué)反應(yīng)某兩種物

4、質(zhì)系數(shù)比相同或某些量值相同，利用這些系數(shù)或量值可解有關(guān)混合物的計(jì)算。例1 將一定質(zhì)量的碳和氧氣在密閉容器中高溫反應(yīng)后恢復(fù)到原來(lái)溫度，測(cè)得容器內(nèi)壓強(qiáng)增大倍，則參加反應(yīng)的碳的質(zhì)量為（） A. B. C. D. 解析：解：由壓強(qiáng)增大倍知該值落在壓強(qiáng)不變與壓強(qiáng)增大1倍之間，發(fā)生下列并列反應(yīng)：因碳與二氧化碳，碳與一氧化碳系數(shù)比均為，所以（混合氣），所以，選B。例2 鐵粉與硫粉的混合物，在隔絕空氣的條件下加熱充分反應(yīng)后，冷卻再迅速投入足量的稀硫酸中，可得氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），試分析所得氣體的成分和各成分所占的體積百分比.解：所得氣體的物質(zhì)的量為的物質(zhì)的量。（1）若S粉過(guò)量，氣體全部為占（2）若粉過(guò)量：則例3

5、今有氫氣和一氧化碳（體積比為1：2）的混合氣體，當(dāng)其完全燃燒時(shí)所需氧氣的體積為（） A. B. C. D. 解析：解：由反應(yīng)方程式：知?dú)錃?、一氧化碳?xì)怏w需氧氣的體積均為自身體積的二分之一，與混合氣體中兩種氣體體積比無(wú)關(guān)，因混合氣為，耗氧則為L(zhǎng)，選D。【模擬試題】（答題時(shí)間：40分鐘）一. 選擇題： 1. 將和的混和物，用足量稀溶解后可得硫，原混和物中質(zhì)量可能是（） A. B. C. D. 2. 分析磁鐵礦時(shí)，將鐵沉淀為，再灼燒至，若灼燒后的質(zhì)量在數(shù)值上等于試樣中的百分含量，則需取試樣為（） A. B. C. D. 3.4g 3. 工業(yè)上以焦炭、水、空氣為原料制時(shí)，根據(jù)化學(xué)方程式可知，理論上碳與

6、物質(zhì)的量之比是（） A. B. C. D. 4. 超氧化鉀（）常用于急救器中，它能吸收生成碳酸鹽和氧氣?，F(xiàn)用金屬鉀在一定條件下與充分反應(yīng)生成，若此超氧化鉀完全吸收，則生成的氧氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是（） A. B. C. D. 二. 填空題： 5. 向混有的鐵屑中加入足量的稀，直到固體完全溶解，若得到的溶液中不含，產(chǎn)生的與的物質(zhì)的量之比是，則原混和物中與的質(zhì)量比是_，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式是（1）_；（2）_；（3）_。 6. 某化肥廠用制備，已知：由制的產(chǎn)率是，制的產(chǎn)率是，跟反應(yīng)生成，則制所用去的的質(zhì)量占總耗質(zhì)量（不考慮生產(chǎn)的其它損耗）的_%。三. 計(jì)算： 7. 工業(yè)上將氨全部轉(zhuǎn)化變成硝酸。已知

7、用去空氣中的氧氣，需氨氣多少.若硝酸的產(chǎn)率，生成多少濃度為的硝酸. 8. 某試劑廠生產(chǎn)的化學(xué)試劑，國(guó)家規(guī)定其二級(jí)品含量不低于，三級(jí)品不低于。現(xiàn)稱(chēng)取樣品將其溶于水，向所得溶液中加入少量鹽酸使之酸化，并加入適量溶液充分反應(yīng)，最后用0.100 mol/L 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，反應(yīng)如下：，滴定達(dá)終點(diǎn)時(shí)用去，試通過(guò)計(jì)算說(shuō)明此樣品屬于哪一級(jí)產(chǎn)品.【試題答案】一. 1. AB 2. B 3. B 4. D二. 5. （1）（2）（3） 6. 52.5三. 7. ， 8. 為三級(jí)產(chǎn)品關(guān)系式法常常應(yīng)用于多步進(jìn)行的連續(xù)反應(yīng)，因前一個(gè)反應(yīng)的產(chǎn)物是后一個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)物，可以根據(jù)中間物質(zhì)的傳遞關(guān)系，找出原料和最終產(chǎn)物的相應(yīng)關(guān)系

8、式。它是化學(xué)計(jì)算中的基本解題方法之一，利用關(guān)系式法可以將多步計(jì)算轉(zhuǎn)化為一步計(jì)算，免去逐步計(jì)算中的麻煩，簡(jiǎn)化解題步驟，減少運(yùn)算量，且計(jì)算結(jié)果不易出錯(cuò)，準(zhǔn)確率高。例1：用含的硫鐵礦生成硫酸，已知該礦石的利用率為95%，SO2的轉(zhuǎn)化率為90%，SO3的吸收過(guò)程中損失率為2%，求生產(chǎn)500t98%的硫酸需礦石的質(zhì)量和標(biāo)況下空氣的體積。（假設(shè)空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為20%）。解析：設(shè)需要礦石的質(zhì)量為x；氧氣物質(zhì)的量為y。本題涉及的化學(xué)方程式為：；。利用關(guān)系式法（硫元素守恒）列式：120t2×98t500t×98%解之得：另外，氧氣參與了兩個(gè)反應(yīng)，可將+×4+×8，整

9、理后得出相應(yīng)的關(guān)系式：15moly解之得：則所需空氣的體積：。評(píng)析：原料或中間物質(zhì)不能全部進(jìn)入產(chǎn)物時(shí)，常按下列關(guān)系處理：中間產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率原料的轉(zhuǎn)化率 化合物中某元素的損失率該化合物的損失率中間產(chǎn)物的損失率原料的損失率 原料的利用率1-該原料的損失率例2：工業(yè)上生產(chǎn)電石是用生石灰與焦炭在電爐內(nèi)加熱進(jìn)行的，假設(shè)原料的利用率為95%，則36t焦炭可生產(chǎn)多少t乙炔.解析：本題依據(jù)題給化學(xué)方程式，用關(guān)系式法列式：解之得：評(píng)析：1關(guān)系式法解題的關(guān)鍵是找準(zhǔn)關(guān)系式，要注意某些元素是否都轉(zhuǎn)入產(chǎn)物中，中間產(chǎn)物反應(yīng)過(guò)程中是否又有原料參與，不可盲目地根據(jù)起始物和產(chǎn)物中的原子守恒直接得出關(guān)系式。一般而言，依據(jù)化學(xué)方程式、化學(xué)式、電極反應(yīng)式確定的關(guān)系式更為準(zhǔn)確。2常見(jiàn)多步反應(yīng)的關(guān)系式為：工業(yè)上制硫酸： 工業(yè)上制硝酸： 焦炭制乙炔：例3：為測(cè)定某石灰石中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，稱(chēng)取Wg石灰石樣品，加入過(guò)量的濃度為6mol/L的鹽酸，使它完全溶解，加熱煮沸，除去溶解的，再加入足量的草酸銨溶液后，慢慢加入氨水降低溶液的酸度，則析出草酸鈣沉淀：，過(guò)濾出后，用稀溶解：，再用蒸餾水稀釋溶液至，取出用的酸性溶液滴定，此時(shí)發(fā)生反應(yīng)：，若滴定終點(diǎn)時(shí)消耗amol/L的，計(jì)算樣品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解析：設(shè)生成沉淀物質(zhì)