高三計(jì)算專題三關(guān)系式法

1、.計(jì)算專題三關(guān)系式法一、關(guān)系式法實(shí)際化工消費(fèi)中以及化學(xué)工作者進(jìn)展科學(xué)研究時(shí)，往往涉及到多步反響：從原料到產(chǎn)品可能要經(jīng)過假設(shè)干步反響；測定某一物質(zhì)的含量可能要經(jīng)過假設(shè)干步中間過程。對于多步反響體系，根據(jù)假設(shè)干化學(xué)反響方程式，找出起始物質(zhì)與最終物質(zhì)的量的關(guān)系，并據(jù)此列比例式進(jìn)展計(jì)算求解方法，稱為“關(guān)系式法。利用關(guān)系式法可以節(jié)省不必要的中間運(yùn)算步驟，防止計(jì)算錯誤，并能迅速準(zhǔn)確地獲得結(jié)果。一物質(zhì)制備中的關(guān)系式法【例題1】含有SiO2的黃鐵礦試樣1克，在O2中充分灼燒后剩余固體為0.76克，用這種黃鐵礦100噸可制得98%的濃硫酸多少噸？設(shè)反響過程有2%的硫損失【分析】根據(jù)差量法計(jì)算黃鐵礦中含F(xiàn)eS2的

2、量為72% ，而反響過程損失2%的硫即損失2%的FeS2 ，根據(jù)有關(guān)化學(xué)方程式找出關(guān)系式：FeS2 2H2SO4 利用關(guān)系式計(jì)算可得結(jié)果為：制得98%的濃硫酸117.6噸。二物質(zhì)分析中的關(guān)系式法測定漂白粉中氯元素的含量，測定鋼中的含硫量，測定硬水中的硬度或測定某物質(zhì)組成等物質(zhì)分析過程，也通常由幾步反響來實(shí)現(xiàn)，有關(guān)計(jì)算也需要用關(guān)系式法?！纠}2】讓足量濃硫酸與10克氯化鈉和氯化鎂的混合物加強(qiáng)熱反響，把生成的氯化氫溶于適量的水中，參加二氧化錳使鹽酸完全氧化，將反響生成的氯氣通入KI溶液中，得到11.6克碘，試計(jì)算混和物中NaCl的百分含量。【分析】根據(jù)有關(guān)化學(xué)方程式可得：4HCl I2 ，利用關(guān)系

3、式計(jì)算可得生成氯化氫的質(zhì)量是6.7克，再利用條件計(jì)算得出混和物中NaCl的百分含量為65% 。二、估算法一估算法適用于帶一定計(jì)算因素的選擇題，是通過對數(shù)據(jù)進(jìn)展粗略的、近似的估算確定正確答案的一種解題方法，用估算法可以明顯進(jìn)步解題速度?！纠}3】有一種不純的鐵，它含有銅、鋁、鈣或鎂中的一種或幾種，將5.6克樣品跟足量稀H2SO4完全反響生成0.2克氫氣，那么此樣品中一定含有 ACu BAl CCa DMg【分析】計(jì)算可知，28克金屬反響失去1摩電子就能符合題目的要求。能跟稀H2SO4反響，失1摩電子的金屬和用量分別為：28克Fe、9克Al、20克Ca、12克Mg，所以答案為A二用估算法確定答案是

4、否合理，也是我們檢查所做題目時(shí)的常用方法，用此法往往可以發(fā)現(xiàn)因忽略而造成的計(jì)算錯誤。【例題4】24毫升H2S在30毫升O2中燃燒，在同溫同壓下得到SO2的體積為 A24毫升 B30毫升 C20毫升 D18毫升【分析】2H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O 根據(jù)方程式系數(shù)的比例關(guān)系估算可得答案為D三、平均值法 混合物的計(jì)算是化學(xué)計(jì)算中常見的比較復(fù)雜的題型。有些混合物的計(jì)算假設(shè)用平均值法，那么可化難為易，化繁為簡，進(jìn)而進(jìn)步解這類題的才能。 兩個(gè)數(shù)進(jìn)展算術(shù)平均所得的平均值，一定介于兩個(gè)數(shù)之間。假設(shè)平均值，那么可推斷原來兩個(gè)數(shù)一定比平均值大，另一個(gè)數(shù)比平均值小。這種應(yīng)用平均值去判斷兩個(gè)數(shù)的取

5、值范圍的方法稱為平均值法。 可利用分子量或原子量的平均值，體積平均值，組成平均值來確定混合物的組成。【例題5】0.1mol由兩種氣態(tài)烴組成的混合氣體完全燃燒后，得到0.16molCO2和3.6g水，混合氣體中 A.可能有甲烷 B.一定是甲烷和乙烯 C.一定沒有乙烷 D.一定有乙炔【分析】設(shè)混合氣態(tài)烴的平均化學(xué)式為CxHy，因0.1molCxHy和O2反響生成0.16molCO2和0.2molH2O，那么x=1.6,y=4,即混合烴的平均化學(xué)式為C1.6H4，由此可得：1混合氣態(tài)烴中一定有CH4 ，2另一種氣態(tài)烴為CnH4，可能是C2H4或C3H4等，但一定沒有C2H6，故正確答案為四、始終態(tài)法

6、始終態(tài)法是以體系的開場狀態(tài)與最終狀態(tài)為解題根據(jù)的一種解題方法。有些變化過程中間環(huán)節(jié)很多，甚至某些中間環(huán)節(jié)不太清楚，但始態(tài)和終態(tài)卻交待得很清楚，此時(shí)用“始終態(tài)法往往能獨(dú)辟蹊徑，出奇制勝?！纠}6】把適量的鐵粉投入足量的鹽酸中，反響完畢后，向溶液中通入少量Cl2 ，再參加過量燒堿溶液，這時(shí)有沉淀析出，充分?jǐn)嚢韬筮^濾出沉淀物，將沉淀加強(qiáng)熱，最終得到固體殘留物4.8克。求鐵粉與鹽酸反響時(shí)放出H2的體積標(biāo)準(zhǔn)狀況?！痉治觥抗腆w殘留物可肯定是Fe2O3 ，它是由鐵經(jīng)一系列反響生成，氫氣是鐵跟鹽酸反響生成的，根據(jù)2Fe Fe2O3 、Fe H2 這兩個(gè)關(guān)系式計(jì)算可得：H2的體積為1.344升五、等效思維法對于

7、一些用常規(guī)方法不易解決的問題，通過變換思維角度，作適當(dāng)假設(shè)，進(jìn)展適當(dāng)代換等使問題得以解決的方法，稱為等效思維法。等效思維法的關(guān)鍵在于其思維的等效性，即你的假設(shè)、代換都必須符合原題意。等效思維法是一種解題技巧，有些題只有此法可解決，有些題用此法可解得更巧更快。【例題7】在320C時(shí)，某+1價(jià)金屬的硫酸鹽飽和溶液的濃度為36.3% ，向此溶液中投入2.6克該無水硫酸鹽，結(jié)果析出組成為R2SO4·10H2O的晶體21.3克。求此金屬的原子量。【分析】21.3克R2SO4·10H2O晶體比2.6克無水硫酸鹽質(zhì)量多18.7克，這18.7克是從硫酸鹽飽和溶液得的，所以它應(yīng)該是硫酸鹽飽和

8、溶液，從而可知21.3克R2SO4·10H2O中含有11.9克結(jié)晶水、9.4克R2SO4 ，最后結(jié)果是：此金屬的原子量為23六、討論法 一不定方程討論法 當(dāng)一個(gè)方程式中含有兩個(gè)未知數(shù)時(shí)，即為不定方程。不定方程一般有無數(shù)組解，有些化學(xué)題根據(jù)題設(shè)條件最終只能得到不定方程，必須利用化學(xué)原理加以討論才可以得出合理的有限組解。使問題得到圓滿解決?！纠}8】22.4克某金屬M(fèi)能與42.6克氯氣完全反響,取等質(zhì)量的該金屬與稀鹽酸反響,可產(chǎn)生氫氣8.96升標(biāo)準(zhǔn)狀況，試通過計(jì)算確定該金屬的原子量。【解】金屬M(fèi)跟氯氣反響生成物為MClx ，跟稀鹽酸反響生成物為MCly ，分別寫出化學(xué)方程式進(jìn)展計(jì)算。 2

9、M + xCl2 = 2MClx 2M 71x 列式整理可得：M=18.7x 1式 2M + 2yHCl = 2MCly + yH2 2M 22.4y 列式整理可得：M=28y 2式對1式和2式進(jìn)展討論可得，當(dāng)x=3 、y=2時(shí)，原子量M=56二過量問題討論法 所謂過量問題討論法是指題目沒有明確指出何種反響物過量，且反響物相對量不同時(shí)，反響過程可能不同，需要通過討論來解題的方法?！纠}9】寫出H2S燃燒反響的化學(xué)方程式。1升H2S氣體和a升空氣混和后點(diǎn)燃，假設(shè)反響前后氣體的溫度和壓強(qiáng)都一樣200C，101.3千帕，試討論當(dāng)a的取值范圍不同時(shí)，燃燒后氣體的總體積V用含a的表達(dá)式表示，假設(shè)空氣中氮

10、氣和氧氣的體積比為41，其它成分可忽略不計(jì)。【解】反響式為： 2H2S+3O2=2SO2+2H2O 2H2S+O2=2S+2H2O a升空氣中含氧氣0.2a升、含氮?dú)?.8a 升。氮?dú)獠粎⒓臃错?，體積保持不變。根據(jù) 2H2S+O2=2S+2H2O 假設(shè)1升H2S氣體和a升空氣完全反響，那么a=2.5升，以下進(jìn)展討論：1假設(shè)a<2.5升，硫化氫過量 2H2S+O2=2S+2H2O 2 1 所以V=1-0.4a+o.8a=1+0.4a L2假設(shè)a>2.5升,氧氣過量 2H2S+O2=2S+2H2O 2H2S+3O2=2SO2+2H2O 2 1 2 3 2可得V=0.2a-0.5+0.8

11、a=a-0.5 L 三分析推理討論法 在分析推理討論法中，突出分析推理對不定因素的討論，用較少的計(jì)算過程肯定可能的情況，否認(rèn)不可能的假設(shè)，從而較快地進(jìn)入本質(zhì)性問題的解決過程。【例題10】在28.4克CaCO3和MgCO3組成的混和物中參加足量稀鹽酸，生成氣體全部被250毫升2摩/升NaOH溶液吸收，將此溶液在減壓，低溫條件下蒸干得到29.6克不含結(jié)晶水的固體物質(zhì)。求原混和物中各種物質(zhì)各多少克？【解】NaOH物質(zhì)的量為0.5摩，所以固體物質(zhì)也應(yīng)含有0.5摩的鈉離子，下面進(jìn)展討論：1NaOH過量，0.5摩NaOH質(zhì)量為20克，而0.25摩Na2CO3質(zhì)量為26.5克，NaOH和Na2CO3混合不可

12、能得到29.6克固體物質(zhì)。這個(gè)假設(shè)不成立。2CO2過量，固體物質(zhì)可能為Na2CO3和NaHCO3 ，0.25摩Na2CO3質(zhì)量為26.5克，0.5摩NaHCO3質(zhì)量為42克,這個(gè)假設(shè)成立。通過上述討論可知29.6克固體物質(zhì)是Na2CO3和NaHCO3的混和物，有關(guān)反響為:CO2 + 2NaOH =Na2CO3 + H2O CO2 + NaOH = NaHCO3 利用方程式計(jì)算CO2的物質(zhì)的量為0.3摩，生成二氧化碳的有關(guān)反響為:CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 MgCO3 + 2HCl = MgCl2 + H2O + CO2 利用方程式計(jì)算可得：原混和物中CaC

13、O3為20克、MgCO3為8.4克。課后練習(xí)：四、關(guān)系式法1用稀硫酸溶解FeS和FeOH3的混合物28.3g，可得到1.6g硫。原混合物中FeS質(zhì)量可能是 A.10.7g B.4.4g C.23.9g D.17.6g2鎂帶在空氣中完全燃燒后，將其產(chǎn)物溶于50mL1.8mol/L稀鹽酸中, 再參加20mL0.9moL/LNaOH溶液以中和多余的酸, 然后參加足量NaOH溶液使氨全部逸出, 經(jīng)測定氨的質(zhì)量為0.102g。求鎂帶的質(zhì)量。3工業(yè)消費(fèi)電石是用生石灰與焦炭在電爐內(nèi)加熱進(jìn)展的3C+CaO=CaC2+CO,假設(shè)原料利用率為100%，那么36t焦炭可消費(fèi)多少t乙炔？五、估算法4以下化合物中氯元素

14、的含量為47.65%的是 A.HCl B.NaCl C.AlCl3 D.KCl52SO2g+O2g2SO3g +196.6KJ，就此反響測知4 molSO2參加反響時(shí)，放出的熱量為314.3KJ，那么SO2的轉(zhuǎn)化率為 A.40% B.50% C.80% D.100%6、 平均值法6電解普通水H2O和重水D2O的混合物，通電一段時(shí)間后，兩極共生成氣體18.5g，其體積為33.6L標(biāo)況下，在所生成的氣體中重氫和普通氫的原子個(gè)數(shù)比為 A.2:3 B.2:5 C.1:2 D.1:37有銣與另一種堿金屬的合金4.4g，與足量水反響產(chǎn)生2.24L標(biāo)況下氫氣，那么另一種堿金屬可能是 A.Li B.Na C.

15、K D.Cs8兩種氣態(tài)烴混合物1體積充分燃燒時(shí)，需消耗一樣條件下的氧氣3.75體積，那么這兩種烴可能是 A.甲烷、乙烯 B.丙烯、丁烯 C.丙烷、丁烯 D.乙烯、丙烯9K2CO3樣品中含有Na2CO3、KNO3、BaNO32三種雜質(zhì)中的一種或兩種，現(xiàn)將13.8g樣品參加足量水，樣品全部溶解，再參加過量的CaCl2溶液，得9g沉淀，原樣品所含雜質(zhì)的正確判斷是 A.肯定有KNO3 B.肯定有KNO3，可能有Na2CO3 C.肯定沒有BaNO32，可能有KNO3 D.肯定沒有Na2CO3和BaNO32七、等效思維法10300C時(shí)一定量的硫酸銅溶液，假設(shè)溫度保持不變，參加25g膽礬或蒸發(fā)掉55g水均可

16、得到飽和溶液。那么300C時(shí)CuSO4飽和溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 A.20% B.40% C.60% D.80%八、討論法1118.4g NaOH和NaHCO3混合固體，在密閉容器中加熱至2500C，經(jīng)充分反響后，排出氣體，冷卻，稱得剩余固體為16.6g。試計(jì)算混合固體中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。12. 某單質(zhì)銀硝酸反響，假設(shè)參加反響的單質(zhì)與硝酸的物質(zhì)的量之比為，那么酸元素在反響中所顯示的化合價(jià)是 A. B. C. D. 13. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將盛滿、混合氣的集氣瓶倒置于水中，完全溶解，無氣體剩余，其產(chǎn)物不擴(kuò)散，那么所得溶液的物質(zhì)的量濃度M數(shù)值大小范圍為 A. B. C. D. 14. 由氣態(tài)烴和氣態(tài)炔烴組

17、成的混合氣體，標(biāo)況質(zhì)量為，該混合氣體中與的體積比不可能是 A. B. C. D. 15有、混合溶液400mL，經(jīng)測定其中濃度為，投入過量的鋅粉，充分反響后過濾，所得固體殘?jiān)?jīng)洗滌枯燥后，質(zhì)量為。那么：1原混合溶液中、的物質(zhì)的量濃度為：= = 。2的數(shù)值 。3的數(shù)值越大，說明混合溶液中含量 。4的最大值應(yīng)為 ，最小值以，表示應(yīng)為 。16電子工業(yè)常用一定濃度的溶液腐蝕敷有銅箔的絕緣板，制成印刷線路板。有關(guān)反響為現(xiàn)將一塊敷有銅箔的絕緣板浸入某溶液A中，一段時(shí)間后，將該線路板取出，向所得溶液B中參加鐵粉，充分反響得固體；將固體濾出并從濾液C忽略反響前后溶液體積的變化中取出，向其中滴入溶液時(shí)，溶液中的恰

18、好完全沉淀。請計(jì)算：1溶液A中的物質(zhì)的量濃度為 ；假假設(shè)鐵粉不再溶解，向溶液B中加的鐵粉質(zhì)量至少應(yīng)大于 ；討論當(dāng)剩余固體的組成不同時(shí)和可能的取值范圍，并填入下表：剩余固體的組成的取值范圍的取值范圍用含的代數(shù)式表示只有銅有鐵且有銅 17. 往的溶液中，通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體，然后在低溫和減壓下蒸干水份得白色固體A求：1固體A的質(zhì)量與通入的氣體的關(guān)系，并指明固體的組成。2當(dāng)白色固體A的質(zhì)量為，求通入硫化氫的體積標(biāo)準(zhǔn)狀況九、極值法18由某堿金屬M(fèi)用其氧化物M2O組成的混合物4.0g與水充分反響后，蒸發(fā)、結(jié)晶得到枯燥的固體5.0g，問該金屬是何種金屬？19PCl5在密閉容器中有反響：PCl5g= PCl3 g +Cl2 g。t1°C時(shí)PCl5的分解率為48.567%，t2°C時(shí)分解率為97.034%。那么t2°C時(shí)反響體系的物質(zhì)的量是t1°C時(shí)反響體系的多少倍 A0.4 B 1.3 C