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（ ）
① 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。
② 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：
①
②
，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：①；②；③。利用关系式法（硫元素守恒）列式：

120t 2×98t
500t×98%
解之得：
另外，氧气参与了两个反应，可将①+②×4+③×8，整理后得出相应的关系式：

15mol
y
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 2mol
x
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。