考前30天之备战2013高考化学冲刺押题系列第三部分 专题01 关系式法

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。

一、关系式法四大特点
要熟练掌握并娴熟运用关系式法进行解题，必须明确四大特点。

1. 关系式法的条件：已知的反应物与所求物不在同一反应中。

2. 关系式法的适用范围：适用于有关纯度的多步反应计算和工业生产上的综合计算。

3. 关系式法的思路：明确变化的始态和终态，按实际工业生产的情况确定反应的关系式。

4. 关系式法的解题步骤：①正确写出各步反应的化学方程式；②根据化学方程式找出可以作为中介的物质，并确定最初反应物、中间物、最终生成物之间的量的关系；③确定最初反应物和最终生成物之间的量的关系；④根据所找关系及已知条件进行计算。

二、关系式法三大应用
例1、由3NH 氧化制NO 的转化率为96%，NO 转化为3HNO 的转化率为92%，现有10t 3NH ，总共可以制得63%的3HNO 多少吨？
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(2CO CaC CaO C +∆+，假设原料的利用率为95%，则36t 焦炭可生产多少t 乙炔？
2. 横向型。

在多个具有并列关系的反应中存在一个共同关系。

已知物质和待求物质之间的关系式，可通过反应相加得到，也可不经中间物质而直接得到。

例2、有332NaHCO CO Na 和的混合物14.8g ，把它配成稀溶液后加入12.4g 碱石灰，
充分反应后，溶液中已检测不到--+3
232HCO CO Ca 、、，然后将体系中的水分蒸干，得到29.0g 白色固体。

求：
（1）原混合物中332NaHCO CO Na 和的质量。

（2）碱石灰中CaO 和NaOH 的质量。

3、关系式法综合应用
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
])[(4224O C NH 溶液后，慢慢加入氨水降低溶液的酸度，则析出草酸钙沉淀：
↓=++-422242O CaC Ca O C ，过滤出42O CaC 后，用稀42SO H 溶解：
44224242CaSO O C H SO H O CaC +=+，再用蒸馏水稀释溶液至mL V 0，取出m L V 1用L amol /的4KMnO 酸性溶液滴定，此时发生反应：
O H CO Mn H O C H MnO 22242248102652+↑+=++++-，若滴定终点时消耗amol/L 的mL V KMnO 24，计算样品中3CaCO 的质量分数。

【母题与衍生】
【母题1★★★】为测定某石灰石中CaCO 3的质量分数，称取W g 石灰石样
品，加入过量的浓度为6 mol/L 的盐酸，使它完全溶解，加热煮沸，除去溶解的CO 2，再加入足量的草酸铵[(NH 4)2C 2O 4]溶液后，慢慢加入氨水降低溶液的酸度，
则析出草酸钙沉淀，离子方程式为：C 2O 2-4+Ca 2+=CaC 2O 4↓，过滤出CaC 2O 4后，用
稀硫酸溶解：CaC 2O 4+H 2SO 4=H 2C 2O 4
+CaSO 4，再用蒸馏水稀释溶液至V 0 mL 。

取出V 1 mL 用a mol/L 的KMnO 4酸性溶液滴定，
此时发生反应：2MnO - 4+5H 2C 2O 4+6H +=2Mn 2++10CO 2↑+8H 2O ，
若滴定终点时消耗a mol/L 的KMnO 4 V 2 mL ，计算样品中CaCO 3的质量分数。

【衍生1★★★】用CO 还原10.0 g 某磁铁矿石样品(所含的杂质不参加反应)，生成的CO 2再跟过量的石灰水反应，得到12.8 g 沉淀。

求磁铁矿石中Fe 3O 4的质量分数。

【衍生2★★★】一定量的铁粉和9克硫粉混合加热，待其反应后再加入过量盐酸，将生成的气体完全燃烧，共收集得9克水，求加入的铁粉质量为（ ）
A.14g
B.42g
C.56g
D.28g
【衍生3★★】200吨含硫40%的黄铁矿，用接触法可以制得95%的硫酸（不考虑中间过程的损耗）的质量为（ ）
A.257.5吨
B.277.5吨
C.225.5吨
D.300.5吨
【衍生4★★★】在O 2气中灼烧0.44g S 和Fe 组成的化合物，使其中的S 全部转变为SO 2，把这些SO 2全部氧化转变为H 2SO 4。

这些H 2SO 4可以用20mL 0.50mol·L -1NaOH 溶液完全中和。

则原化合物中S 的百分含量为 （ ）
A ．18%
B ．46%
C ．53%
D ．36%
【衍生5★★★】用黄铁矿可以制取 H 2SO 4，再用 H 2SO 4 可以制取化肥(NH 4)2SO 4。

煅
烧含FeS280.2% 的黄铁矿75.0 t，最终生产出79.2 t(NH4)2SO4。

已知NH3的利用率为
92.6%，H2SO4的利用率为89.8%，试求黄铁矿制取H2SO4时的损失率为（）
A. 23.8%
B. 33.4%
C. 35.6%
D. 63.8%
【专家预测】
1、金属锡的纯度可以通过下述方法分析：将试样溶于盐酸，反应的化学方程式为：Sn＋2HCl=SnCl2＋H2再加入过量的FeCl溶液，发生如下反应：SnCl2＋2FeCl=SnCl4＋2FeCl2最后用已知浓度的K2Cr2O7溶液滴定生成Fe2+，反应的化学方程式为：
现有金属锡试样0.613g，经上述反应后，共用去0.100 mol/LK2Cr2O7溶液16.0mL。

求试样中锡的百分含量（假定杂质不参加反应）。

2、在100mL 36.5%的浓盐酸（密度为1.18g/cm3）中加入多少mL 2mol/L的稀盐酸（密度为1.08g/cm3），才能配成6mol/L的盐酸（密度为1.10g/cm3）。

3、将5.000gNaCl、NaBr、CaCl2的混合物溶于水，通入氯气充分反应，然后把溶液蒸干并灼烧，得残留物4.914g。

灼烧后的残留物再溶于水，并加足量的Na2CO3溶液，所得沉淀经干燥后质量为0.270g。

求混合物中各化合物的质量百分组成。

4、现有氧化铜和碳粉的混合物共Amol，将它在隔绝空气条件下加热，反应完全后，冷却，得到残留固体。

（1）写出可能发生反应的化学方程式
（2）若氧化铜在混合物中的量的比值为
问：x为何值时，残留固体为何种物质？写出残留固体的物质的量与x值之间的关系。

将结果填入下表。

5、把过量的Fe粉投入到FeCl3和CuCl2组成的混合溶液中，充分搅拌，反应后过滤、干燥，称得不溶性物质的质量与加入铁粉的质量相等。

求混合物中FeCl3和CuCl2的物质的量之比是多少？
6、已知NO2与NaOH溶液反应：3NO2＋2NaOH=2NaNO3＋NO＋H2O，NO和NO2
可一起与NaOH 溶液作用现欲用V L 某烧碱溶液使由nmol NO 和m mol NO 2组成的混合气体中的氮全部进入溶液中，NaOH 溶液的物质的量浓度至少为多少？
7、将7.28g Fe 溶于过量的稀H 2SO 4中，在加热的条件下，用2.02gKNO 3去氧化溶液中Fe 2+，待反应完全后，剩余Fe 2+还需0.4mol/L KMnO 4溶液25mL 才能完全氧化，已知其反应方程式为：。

通过计算、确定KNO 3的还原产物是什么？（还原产物为氧化物）并写出其离子方程式。

8、在已平衡的托盘天平左右托盘上各放一等质量的烧杯，并分别往烧杯中注入5 mol/L 盐酸60 mL ．向左盘烧杯中放入3CaCO g a 粉末，往右盘烧杯中加入x g A 物质粉末，充分反应后天平仍保持平衡．
（1）若A 为3NaHCO ．
①当a ≤15时，x 的值为________（用含a 的代数式表示，以下同）．
②当18.6≥a ＞15时，x 的值为________．
③当a ＞18.6时，x 的值为________．
（2）若A 为3KHCO ，且两只烧杯中均无固态物质存在，则x 的取值必须满足的条件是________．
9、将a mol 的22O Na 和3NaHCO mol b 固体混合后，在密闭容器中加热到250℃，让其充分反应，假设3NaHCO 分解产生的2CO 与22O Na 反应完后，O H 2再与22O Na 反应．
（1）当剩余固体为32CO Na ，排出气体为2O ，O H 2时，
b
a 的值为________． （2）当剩余固体为32CO Na ，NaOH ，排出气体为2O ，O H 2时，b
a 的值为________． （3）当1 b
a 时，剩余固体为________，排出气体为________． （4）当排出的2O 和O H 2为等物质的量时，则
b a 的值为________． 10：用含%802FeS 的硫铁矿生成硫酸，已知该矿石的利用率为95%，SO 2的转化率为90%，SO 3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%）。