化学计算专题复习关系式法

1、学习必备欢迎下载（一）对于涉及多步反应的习题可依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（x% ）来表示漂白粉的优劣；漂白粉与酸的反应式为：caclo 2cacl 2 + 2h 2 so42caso42cl 22h 2 o ，现为了测定一瓶漂白粉的x% 进行如下实验，称取漂白粉样品2.00g ，加水研磨后转入250ml 容量瓶内用水稀释至刻度，摇匀后取出25.0 ml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：2 na

2、 2 so3i 2na 2 s4 o62 nai滴定时用去硫代硫酸钠溶液20ml ，试由上述数据运算该漂白粉的x% ；解析：设 2.00g 漂白粉样品生成m g 氯气，由反应cl 22 kii 22 kcl 和2 na2 s2 o3i 2na 2 s4 o62 nai可 得 关 系 式 ： cl 20.712na 2 s2 o3， 就 有71 : 2m : 0.10.0225025， 得 m0.71g ， 故x%2.00100%35.5% 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：sn2hclsncl2h 2，再加入过量三氯化铁溶液发生如下反应：sncl 22fec

3、l 3sncl42fecl2，最终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：6fecl 2k 2cr 2o714hcl6 fecl 32kcl2crcl 37 h 2 o现有金属试样0.631g ，经过上述各步反应后共用去0.100 mol/l 的重铬酸钾溶液16.0 ml ，求试样中锡的质量分数（假定杂质不参与反应）解析：关系式：3sn 3sncl2 6 fecl 2 k 2 cr2 o7sn的质量分数：0.10.0163 0.613119100%93.1% 例 3 环境监测测定水中溶液解氧的方法是（） 取 a ml 水加入固定剂mnso 4 溶液和碱性ki 溶液（含氢氧化钾

4、）中，立刻塞好塞子并振荡摇匀，使之充分反应； 测定：开塞后快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v ml ，有关反应方程式为：2 mn 2o24oh学习必备欢迎下载2mno oh 2mno oh 22 i4 hmn 2i 23 h 2 o232i2 s o 22is o246，求水中溶解氧的量（以g/l 为单位）解析：设水中溶解x mol 氧气，依据上述反应方程式得出关系式o2 mno oh 2 i4 s o 2222231 mol：4 mol3x mol：b v10bv 10 3得 x4，1l 水中溶解氧气的量为：bv10 341000amolbvmol ，质量

5、 = bv32 4 a4a8bv ag / l ；（二）从主要元素的原子守恒推关系式 例 1 在氧气燃烧 0.22g 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，就原化合物中硫的百分含量为（）a.72%b.40%c.36%d. 18%解析：通过各步反应方程式可得出：s设化合物中硫的质量为x gsh 2 so42 naohh 2 so42naoh32 g：2 molx：0.51010 30.005得 x3220.08g ，所以原化合物中硫的百分含量为：0.080.22100%36

6、%所以选 c；学习必备欢迎下载 例 2 某硫铁矿厂每天用含二硫化亚铁60% 的硫铁矿转化率为 90% ，问每天能生产98% 的硫酸多少吨？解析：500t 生产硫酸，假如在沸腾炉内缺失5% 的硫，二氧化硫的解： 设生产 98% 硫酸 xt ，依据各步反应方程式，且硫守恒得关系式：fes22 h 2 so4120： 29850060%15%90%： x98%就有：50012060%15%90%298x98%解得：x427 .5t ；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运算； 例 1 将肯定质量的碳和8 g 氧气在密闭容器中高温反应后复原到原先温度，测得

7、容器内压强增大0.4应的碳的质量为（）a.2.4 gb.4.2gc. 6gd.8.4g解析：倍，就参与反解： 由压强增大0.4氧气 充分倍知该值落在压强不变与压强增大1 倍之间，发生以下并列反应：氧气不充分co2co22co22co因 碳 与 二 氧 化 碳 ， 碳 与 一 氧 化 碳 系 数 比 均 为 1：1， 所 以 ncn （ 混 合 气 ）， 所 以mc81.4124.2 g ，选 b；32 例 2 铁粉与硫粉的混合物a g ，在隔绝空气的条件下加热充分反应后，冷却再快速投入足量的稀硫酸中，可得气体bl （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

8、物质的量为fe 的物质的量；nfebl 22.4 lmfeb 22.4562.5b2（ 1）如 s 粉过量，气体全部为h 2 s 占 100%（ 2）如 fe 粉过量：就 n sn h s a2.5b32molh 2 s%a275b2.5 b32b 70a22.4100%70a175b%bh 2 %b学习必备欢迎下载 例 3 今有氢气和一氧化碳（体积比为1：2）的混合气体 v l ，当其完全燃烧时所需氧气的体积为（）a. 3vlb.2vlc. vld.0.5vl解析：解：由反应方程式：2h 2点燃o22h 2o，2co点燃o22co 2 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，

9、与混合气体中两种气体体积比无关，因混合气为vl ，耗氧就为 v2l ，选 d ；【模拟试题】（答题时间： 40 分钟） 一. 挑选题：1. 将 fes 和 fe2 o3 的混和物 56.6g ，用足量稀h 2 so4 溶解后可得3.2 g 硫，原混和物中fes 质量可能是（）a.8.8 gb.40.6gc.21.4 gd.47.8g2. 分析磁铁矿时，将铁沉淀为fe oh 3 ，再灼烧至fe2 o3 ，如灼烧后fe2 o3 的质量在数值上等于试样中fe3o4 的百分含量，就需取试样为（）a. 1.45 gb.0.97gc. 0.73gd. 3.4g3. 工业上以焦炭、水、空气为原料制nh 3

10、时，依据化学方程式可知，理论上碳与nh 3 物质的量之比是（）a.2: 3b.3: 2c. 4: 3d.3: 44. 超氧化钾 （ ko2 ）常用于急救器中， 它能吸取 co2 生成碳酸盐和氧气； 现用 156g 金属钾在肯定条件下与o2充分反应生成ko2 ，如此超氧化钾完全吸取co2 ，就生成的氧气在标准状况下的体积是（）a. 11.2 lb.22.4 lc. 44.8 ld. 67.2 l二. 填空题：5. 向混有 fe2 o3的铁屑中加入足量的稀h 2 so4，直到固体完全溶解， 如得到的溶液中不含fe3，产生的 fe2与 h 2 的物质的量之比是4:1 ，就原混和物中fe2 o3 与

11、fe 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nh 3 制备 nh 4 no3 ，已知：由nh 3 制 no 的产率是 98% ， no制hno 3 的产率是 92% ，hno 3 跟 nh3 反应生成 nh 4 no3 ，就制 hno 3 所用去的 nh 3 的质量占总耗nh 3 质量（不考虑生产的其它损耗）的 %；三. 运算：7. 工业上将氨全部转化变成硝酸；已知用去空气中的氧气6.4kg ，需氨气多少kg ？如硝酸的产率80% ，生成多少 kg 浓度为 60% 的硝酸？学习必备欢迎下载8. 某试剂厂生产的化学试剂fecl 36 h 2 o ，

12、国家规定其二级品含量不低于99.0%，三级品不低于98.0% ；现称取 0.500 g 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ki 溶液充分反应， 最终用 0.100mol/lna2 s2o3 标准溶液滴定，反应如下：i 22 na2 s2o32 naina 2 s4 o 6 ，滴定达终点时用去na 2 s2o318.17ml ，试通过运算说明此样品属于哪一级产品？【试题答案】一. 1. ab2. b3. b4. d2二. 5. 10: 7（ 1） fe2 hfe2h（ 2） fe2o36h2 fe33 h 2o（ 3） 2 fe3fe3fe26. 52.5三. 7.1

13、.7 kg， 8.4kg8. 98.3%为三级产品关系式法经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，可以依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；它是化学运算中的基本解题方法之一，利用关系式法可以将多步运算转化为一步运算，免去逐步运算中的麻烦，简化解题步骤，削减运算量，且运算结果不易出错，精确率高；例 1：用含fes2 80% 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 的吸取过程中缺失率为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

14、 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 ：4 fes2高温11o 22 fe2 o38 so2 ；2 so2高温o2催化剂2 so3 ；so3h 2 oh 2 so4；利用关系式法（硫元素守恒）列式：fes22h 2 so4120t2× 98t80%95%90%12% x500t× 98%解之得： x447.5t学习必备欢迎下载另外，氧气参与了两个反应，可将+× 4+ × 8，整理后得出相应的关系式：15o28 h 2 so415mol898gy500106 g98%解之得： y9.3

15、75106 mol就所需空气的体积：v9.375106 mol22.4mol / l20%1.0510 9 l ；评析：原料或中间物质不能全部进入产物时，常按以下关系处理：中间产物的转化率原料的转化率化合物中某元素的缺失率该化合物的缺失率中间产物的缺失率原料的缺失率原料的利用率1-该原料的缺失率例 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3ccaocac2co ，假设原料的利用率为95%，就 36t 焦炭可生产多少t 乙炔？解析： 此题依据题给化学方程式，用关系式法列式：3c312tc2 h 226t36t95%mc2 h 2 解之得：mc 2 h 2 24.7t评析：1关系式法解

16、题的关键是找准关系式，要留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，不行盲目地依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精确；2常见多步反应的关系式为：工业上制硫酸：fes2 2s 2h 2 so4工业上制硝酸：n 2 2nh 3 2 hno 3焦炭制乙炔：3c cac 2 c 2 h 2例 3：为测定某石灰石中学习必备欢迎下载caco 3 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2溶解，加热煮沸， 除去溶解的co2 ，再加入足量的草酸铵 nh4 2 c 2o4 溶液后，

17、 渐渐加入氨水降低溶液的酸度，o就 析 出 草 酸 钙 沉 淀 ：c 24ca 2cac2o4， 过 滤 出c a c2o4后 ， 用 稀h 2 so4溶 解 ：cac 2 o 4h 2 so4h 2c 2 o 4c a s o4，再用蒸馏 水稀释 溶液 至 v0 ml， 取 出 v1ml用 amol / l 的kmno 4酸性溶液滴定，此时发生反应：2mno 45 h 2c 2 o 46h2mn 210co28h 2 o ，如滴定终点时消耗amol/l 的 kmno 4v 2ml，运算样品中caco 3 的质量分数；解析： 设生成沉淀caco 3 物质的量为x此题涉及到化学方程式或离子方程式为：caco32hclcacl 2h 2oco2o2c24ca 2cac2o4由此得出相应的关系式：cac2 o42mno 4h 2 so4 5h 2c2 o4h 2 c2 o4 6hcaso4 2mn