关系式法在化学计算中的应用

快乐学习，尽在中小学教育网探析关系式法在化学计算中的应用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%802FeS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：2322282114SOOFeOFeS高温①；32222SOOSO催化剂高温②；4223SOHOHSO③。利用关系式法（硫元素守恒）列式：4222SOHFeS120t2×98tx%)21(%90%95%80500t×98%解之得：tx5.447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：422815SOHO15molg988y%98105006g解之得：moly610375.9则所需空气的体积：LLmolmolV961005.1%20/4.2210375.9。快乐学习，尽在中小学教育网评析：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)3(2COCaCCaOC，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：)(%95362612332222HCmtttHCC解之得：tHCm7.24)(22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：4222~2~SOHSFeS工业上制硝酸：3322~2~HNONHN焦炭制乙炔：222~~3HCCaCC例3：为测定某石灰石中3CaCO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2CO，再加入足量的草酸铵])[(4224OCNH溶液后，慢慢加入氨水降低溶液的酸度，则析出草酸钙沉淀：快乐学习，尽在中小学教育网422242OCaCCaOC，过滤出42OCaC后，用稀42SOH溶解：44224242CaSOOCHSOHOCaC，再用蒸馏水稀释溶液至mLV0，取出mLV1用Lamol/的4KMnO酸性溶液滴定，此时发生反应：OHCOMnHOCHMnO22242248102652，若滴定终点时消耗amol/L的mLVKMnO24，计算样品中3CaCO的质量分数。解析：设生成沉淀3CaCO物质的量为x本题涉及到化学方程式或离子方程式为：OHCOMnHOCHMnOCaSOOCHSOHOCaCOCaCCaOCCOOHCaClHClCaCO222422444224242422242222381026522由此得出相应的关系式：442242232~5~5~5~5MnOOCHOCaCCaCaCO5mol2molxmolaV3210解之得：molaVx32105.2原溶液中molVVaVCaCOn10323105.2)(则：%25%100/100)105.2(%12010323WVVaVWgmolgmolVVaVCaCO。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。