化學(xué)計(jì)算專題復(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（X%）來(lái)表示漂白粉的優(yōu)劣。漂白粉與酸的反應(yīng)式為：Ca（ClO）2CaCl2+2H2SO42CaSO42cI22H2O,現(xiàn)為了測(cè)定一瓶漂白粉的x%進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，稱取漂白粉樣品2.00g,加水研磨后轉(zhuǎn)入250mL容量瓶?jī)?nèi)用水稀釋至刻度，搖勻后取出250mL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：2Na2SO3I2Na2s4O62NaI滴定時(shí)用去硫代硫酸鈉溶液20mL,試由上

2、述數(shù)據(jù)計(jì)算該漂白粉的x%。解析：設(shè)2.00g漂白粉樣品生成mg氯氣，由反應(yīng)Cl22KII22KCl和2Na2s2O3I2Na2s4O62NaI250可，關(guān)系式：Cl22Na2sA，則有71:2m:0.10.02.得m。71g,故071x%.100%355%2.00例2金屬錫的純度可通過(guò)下述方法分析，將試樣溶于鹽酸，反應(yīng)方程式為：Sn2HClSnCl2H2，再加入過(guò)量三氯化鐵溶液發(fā)生如下反應(yīng)：SnCl22FeCl3SnCL2FeCb,最后用已知濃度的重銘酸鉀溶液滴定生成的亞鐵離子，反應(yīng)方程式為：6FeCl2K2cr2O714HCl6FeCl32KCl2CrCl37H2O現(xiàn)有金屬試樣0631g,經(jīng)

3、過(guò)上述各步反應(yīng)后共用去mol/L的重銘酸鉀溶液160mL,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：3Sn3SnCl26FeCl2KzCrzO?0.10.0163119Sn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：100%93.1%0.613例3環(huán)境監(jiān)測(cè)測(cè)定水中溶液解氧的方法是（）取amL水加入固定劑MnSO4溶液和堿性KI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：開塞后迅速加入硫酸使之生成碘，再用bmol/L硫代硫酸鈉溶液滴定，消耗VmL,有關(guān)反應(yīng)方程式為： 2Mn2O24OH2MnO（OH）2 MnO(OH)22I4HMn2I23H2O22I22s2O32IS4O6，求水中溶解氧的

4、量(以g/L為單位)解析：設(shè)水中溶解xmol氧氣，根據(jù)上述反應(yīng)方程式得出關(guān)系式O22MnO(OH)22I24s2O：1 mol:4molxmol:bV10得XbV10,1L水中溶解氧氣的量為：43心/10、10001bVbV”8bV小(bV)molmol，質(zhì)重=32g/L。4a4a4aa（二）從主要元素的原子守恒推關(guān)系式例1在氧氣燃燒022g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10mLl氫氧化鈉溶液完全中和，則原化合物中硫的百分含量為（）A.72%B.40%C.36%D.18%解析：通過(guò)各步反應(yīng)方程式可得出：SH2sO42

5、NaOH設(shè)化合物中硫的質(zhì)量為xgSH2SO42NaOH32g:2molx:0.510103得x3200050.08g,所以原化合物中硫的百分含量為:20.08100%36%0.22所以選Co例2某硫鐵礦廠每天用含二硫化亞鐵60%的硫鐵礦500t生產(chǎn)硫酸，如果在沸騰爐內(nèi)損失5%的硫，二氧化硫的轉(zhuǎn)化率為90%，問(wèn)每天能生產(chǎn)98%的硫酸多少噸？解析：解：設(shè)生產(chǎn)98%硫酸xt，根據(jù)各步反應(yīng)方程式，且硫守恒得關(guān)系式:FeS22H2sq120:29850060%(15%)90%:x98%則有:12050060%(15%)90%298x98%解得:x427.5t并列化學(xué)反應(yīng)某兩種物質(zhì)系數(shù)比相同或某些量值相同

6、，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8g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)增大反應(yīng)的碳的質(zhì)量為（）a.2.4gb.42gc.6gd.8.4g解析：解：由壓強(qiáng)增大04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)：04倍，則參加氧氣充足氧氣不充足CO2CO22CO22CO因碳與二氧化碳，碳與一氧化碳系數(shù)比均為1：1,所以n（C）n（混合氣），所以m（C）14124.2g,選B。32例2鐵粉與硫粉的混合物ag,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bL（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

7、比？解：所得氣體的物質(zhì)的量為Fe的物質(zhì)的量。bLbnFemFe562.5b22.4L22.4（1）若S粉過(guò)量，氣彳全部為H2s占100%（2）若Fe粉過(guò)量：則nsn(rS)a2.5b,mol32H2S%h2%(a2.5b)22.432b275b70a%b100%70a175b0/%例3今有氫氣和一氧化碳（體積比為1: 2）的混合氣體VL,當(dāng)其完全燃燒時(shí)所需氧氣的體積為（A.3VLB.2VLC.VLD.05VL解析:點(diǎn)燃點(diǎn)燃解：由反應(yīng)方程式：2H2O22H2O,2COO22CO2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VL,耗氧則為VL,

8、選D。2【模擬試題】（答題時(shí)間：40分鐘）一.選擇題：1.將FeS和Fe2O3的混和物56.6g,用足量稀H2sO4溶解后可得32g硫，原混和物中FeS質(zhì)量可能是（）a.88gb.40.6gc.214gd.47.8g2 .分析磁鐵礦時(shí)，將鐵沉淀為Fe（OH）3,再灼燒至Fe2O3,若灼燒后Fe2O3的質(zhì)量在數(shù)值上等于試樣中32323Fe3O4的百分含量，則需取試樣為（）a.145gb.0.97gc.0.73gd.3 .工業(yè)上以焦炭、水、空氣為原料制NH3時(shí)，根據(jù)化學(xué)方程式可知，理論上碳與NH3物質(zhì)的量之比是（）a.2:3B.3:2C.4:3D.3:44 .超氧化鉀（KO2）常用于急救器中，它能

9、吸收CO2生成碳酸鹽和氧氣?，F(xiàn)用156g金屬鉀在一定條件下與O2充分反應(yīng)生成ko2,若此超氧化鉀完全吸收CO2,則生成的氧氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是（）a.11.2LB.22.4LC.448Ld.67.2L二.填空題：5 .向混有FeO。的鐵屑中加入足量的稀H?SO，直到固體完全溶解，若得到的溶液中不含F(xiàn)e3，產(chǎn)生的Fe22324與H0的物質(zhì)的量之比是41，則原混和物中FeO。與Fe的質(zhì)量比是，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式是223（1） ；（2）;（3）。6 .某化肥廠用NH3制備NH4NO3,已知：由NH3制NO的產(chǎn)率是98%,NO制3433HNOq的產(chǎn)率是92%,HNOq跟NH反應(yīng)生成NHNOq,則制

10、HNO.所用去的NH的質(zhì)量占總耗NH質(zhì)33343333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。已知用去空氣中的氧氣6.4kg,需氨氣多少kg?若硝酸的產(chǎn)率80%，生成多少kg濃度為60%的硝酸？8 .某試劑廠生產(chǎn)的化學(xué)試劑FeCl36H2O,國(guó)家規(guī)定其二級(jí)品含量不低于990%,三級(jí)品不低于980%?，F(xiàn)稱取0500g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KI溶液充分反應(yīng)，最后用mol/LNa2s2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，反應(yīng)如下：I22Na2S2O32NaINa2S4O6,滴定達(dá)終點(diǎn)時(shí)用去Na2S2O318.17mL,試通過(guò)計(jì)算說(shuō)明此樣品屬于哪一

11、級(jí)產(chǎn)品？【試題答案】1 .1.AB2.B3.B4.D2 .5.107(DFe2HFe2H2(2)Fe2O36H2Fe33H2O232(3)2Fe3Fe3Fe26.三.7.1.7kg,8.4kg8.983%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F(xiàn)eS280%的硫鐵礦生成硫酸，已知該礦石的利用率為95%so的轉(zhuǎn)化率為90%so的

12、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%o解析：設(shè)需要礦石的質(zhì)量為x;氧氣物質(zhì)的量為y0本題涉及的化學(xué)方程式為：4FeS21102s2Fe2O38SO2；2SO2O2幽2SO3；SO3H2OH2SO4。利用催化劑關(guān)系式法（硫元素守恒）列式：FeS2120t2H2SO42X98t80%95%90%(12%)x500tX98%解之得：x447.5t另外，氧氣參與了兩個(gè)反應(yīng)，可將或)義4+義8,整理后得出相應(yīng)的關(guān)系式:15O215mol8H2s04898g500106g98%解之得：y9.375106mol則所需空氣的體積：V

13、9.375106mol22.4mol/L20%1.05109Lo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(3CCaO=CaC2CO),假設(shè)原料的利用率為95%則36t焦炭可生產(chǎn)多少t乙烘?解析：本題依據(jù)題給化學(xué)方程式，用關(guān)系式法列式：3CC2H2312t26t36t95%m(C2H2)解之得：m(C2H2)24.7t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

14、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。工業(yè)上制2 .常見多步反應(yīng)的關(guān)系式為：工業(yè)上制硫酸：FeS22S2H2so4硝酸：N22NH32HNO3焦炭制乙煥：3cCaC2C2H2例3：為測(cè)定某石灰石中CaCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，稱取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CO2，再加入足量的草酸鏤(NH4)2C2O4溶液后，慢慢加入氨水降低溶液的酸度,2_2則析出早酸鈣譏癥：C2O4CaCaC2O4，過(guò)濾出CaC2O4后，用稀H2sO4溶解：CaC2O4H2sO4H2C2O4CaSO4,再用蒸儲(chǔ)水稀釋溶液至V0mL，取出V1mL用amol/L的KMnO4酸性溶液滴定，此時(shí)發(fā)生反應(yīng)：2MnO45H2C2O46H2Mn210CO28H2O，若滴定終點(diǎn)時(shí)消耗amol/L的KMnO4V2mL，計(jì)算樣品中CaCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解析：設(shè)生成沉淀CaCO3物質(zhì)的量為x本題涉及到化學(xué)方程式或離子方程式為:CaCO32HClCaCl2H2OCO2由此得出相應(yīng)的關(guān)系式:8H2。C2O42Ca2CaCzO,CaC2O4H2sO4H2C2O4CaSQ22MnO45H2C2O46H2Mn210CO25