高一化学选修课:化学计算题解题技巧—关系式法人教版.doc

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1、化学计算题解题技巧——关系式法第一课时:实际化工生产中以及化学工作者进行科学研究时,往往涉及到多步反应:从原料到产品可能要经过若干步反应;测定某一物质的含量可能要经过若干步中间过程。对于多步反应体系,依据若干化学反应方程式,找出起始物质与最终物质的量的关系,并据此列比例式进行计算求解的方法,称为“关系式”法。关系式法常常应用于多步进行的连续反应。在多步反应中,第一步反应的产物,即是下一步反应的反应物。根据化学方程式,每一步反应的反应物和生成物之间有一定的量的关系,即物质的量之比是一定的。所以,可以利用某中间物质作为“中介”,找出已知物质和所

2、求物质之间的量的关系。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。用关系式法解题的关键是建立关系式,而建立关系式一般途径是:(1)利用化学方程式之间的化学计量数间的关系建立关系式;(2)利用化学方程式的加合建立关系式;(3)利用微粒守恒建立关系式。【例题1】用CO还原10.0g某磁铁矿石样品(所含的杂质不参加反应),生成的CO2再跟过量的石灰水反应,得到12.8g沉淀。求磁铁矿石中Fe3O4的质量分数。解析:本题发生的化学反应有:F

3、e3O4+4CO3Fe+4CO2CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O可以用CO2作为“中介”得出下列关系:Fe3O4——4CO2——4CaCO3,即:Fe3O4——4CaCO3。然后利用两者之间的质量关系或物质的量关系进行计算。在进行多步反应的计算时,一般的解题步骤为:(1)写出各步反应的化学方程式;(2)根据化学方程式找出作为中介的物质,并确定已知物质、中介物质、所求物质之间的量(质量或物质的量或相同条件下气体的体积)的关系;(3)确定已知物质和所求物质之间的量的关系;(4)根据所确定的已知物质和所求物质之间的量的关系和已知条件进

4、行计算。答案:本题发生的化学反应有:Fe3O4+4CO3Fe+4CO2CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O根据化学方程式,找出关系式:Fe3O4——4CaCO3232400m(Fe3O4)12.8gm(Fe3O4)==7.42gω(Fe3O4)==74.2%答:该磁铁矿石中Fe3O4的质量分数为74.2%。【例题2】0.6mol镁与足量稀硫酸反应,得到的氢气与多少克氯酸钾完全分解制得的氧气恰好完全反应?解析:此题涉及三个化学方程式Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑2H2+O22H2O2KClO32KCl+3O2↑由以上方程式可得下

5、列关系式Mg──H2──1/2O2──1/3KClO3即3Mg──KClO33mol122.5g0.6molm(KClO3)m(KClO3)==24.5g【针对性训练】1.(1)根据下列反应找出FeS2与KMnO4的关系式4FeS2+11O22Fe2O3+8SO22KMnO4+5SO2+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4(2)根据下列反应找出C和NH3的关系C+H2O(g)CO+H2CO+H2O(g)CO2+H2N2+3H22NH32.2.7g某铵态氮肥(不含NO-3)与过量氢氧化钙混合后加热,将放出的氨气通入25mL2mol

6、/L的H2SO4溶液中,氨被充分吸收后,剩余的H2SO4恰好跟20mL3mol/L的NaOH溶液反应。求该铵态氮肥中N的质量分数。第二课时:【例题3】为测定某石灰石中CaCO3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CO2,再加入足量的草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液后,慢慢加入氨水降低溶液的酸度,则析出草酸钙沉淀:C2O+Ca2+=CaC2O4↓,过滤出CaC2O4后,用稀硫酸溶解:CaC2O4+H2SO4=H2C2O4+CaSO4,再用蒸馏水稀释溶液至V0mL。取出V1mL

7、用amol/L的KMnO4酸性溶液滴定,此时发生反应:2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,若滴定终点时消耗amol/L的KMnO4V2mL,计算样品中CaCO3的质量分数。解析:本题涉及到化学方程式或离子方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑C2O+Ca2+=CaC2O4↓CaC2O4+H2SO4=H2C2O4+CaSO42MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O由此得出相应的关系式:5CaCO3——5Ca2+——5CaC2O4——5H2C2O4——2MnO-

8、452n1(CaCO3)aV2×10-3moln1(CaCO3)=2.5aV2×10-3mol样品中:n(CaCO3)=2.5aV2×10-3×mol则:ω(CaCO3)=【针对

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