高中化學(xué)關(guān)系式法

關(guān)于高中化學(xué)關(guān)系式法

關(guān)系式法是表示兩種或多種物質(zhì)的量在變化時(shí)成比例關(guān)系的一種簡化的式子，根據(jù)關(guān)系式確定的數(shù)量關(guān)系進(jìn)行化學(xué)計(jì)算的方法叫關(guān)系式法。關(guān)系式法廣泛應(yīng)用于兩個(gè)或多個(gè)互相聯(lián)系的化學(xué)式或多步反應(yīng)計(jì)算。其關(guān)鍵是根據(jù)有關(guān)的化學(xué)式或反應(yīng)式及物質(zhì)間轉(zhuǎn)化的定量關(guān)系，找出關(guān)系式和關(guān)系量。該法不僅使計(jì)算化繁為簡、化難為易、減少誤差，而且已知數(shù)和未知數(shù)各有固定的位置，層次分明，有助于打開解題的思路。第2頁,共15頁，星期六，2024年，5月

對(duì)于多步反應(yīng)體系，可找出起始物質(zhì)和最終求解物質(zhì)之間的定量關(guān)系，直接列出比例式進(jìn)行計(jì)算，可避開繁瑣的中間計(jì)算過程。第3頁,共15頁，星期六，2024年，5月（1）多步反應(yīng)關(guān)系法：對(duì)沒有副反應(yīng)的多步連續(xù)反應(yīng)，可利用開始與最后某一種物質(zhì)的關(guān)系建立關(guān)系式解題；具體有：（2）循環(huán)反應(yīng)關(guān)系法：可將幾個(gè)循環(huán)反應(yīng)加和，消去其中某些中間產(chǎn)物，建立一個(gè)總的化學(xué)方程式，根據(jù)這個(gè)總的化學(xué)方程式列關(guān)系式解題。第4頁,共15頁，星期六，2024年，5月（1）多步反應(yīng)關(guān)系法【理論闡述】

在多步反應(yīng)中，第一步反應(yīng)的產(chǎn)物即是下一步反應(yīng)的反應(yīng)物，根據(jù)化學(xué)方程式，每一步反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物之間都有一定的量的關(guān)系，所以可以利用某中間物質(zhì)作為“中介”，找出已知物質(zhì)與所求物質(zhì)之間的量的關(guān)系，直接通過關(guān)系式，進(jìn)行求解簡化解題過程。多步反應(yīng)關(guān)系法的基本思路是根據(jù)原子守恒，建立起始物質(zhì)與終端物質(zhì)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。第5頁,共15頁，星期六，2024年，5月（1）寫出各步反應(yīng)的化學(xué)方程式；基本步驟：（2）根據(jù)化學(xué)方程式找出作為“中介”的物質(zhì)，并確定最初反應(yīng)物、中介物質(zhì)、最終生成物之間的量的關(guān)系；（3）確定最初反應(yīng)物和最終生成物量的關(guān)系；（4）根據(jù)已知條件及關(guān)系式列出比例式計(jì)算求解。第6頁,共15頁，星期六，2024年，5月【典例導(dǎo)悟】【典例1】某硫酸廠用接觸法制硫酸的生產(chǎn)過程中，在燃燒黃鐵礦時(shí)，損失的硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%，在SO2的催化氧化過程中有92%的二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫，在吸收塔中損失SO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6%?，F(xiàn)有含F(xiàn)eS295%的黃鐵礦100t，問可制得98%的硫酸多少噸？第7頁,共15頁，星期六，2024年，5月【解析】硫酸的工業(yè)生產(chǎn)，涉及多步反應(yīng)過程。根據(jù)題意，幾乎每一步反應(yīng)過程中都有所損失，同時(shí)所給單位不統(tǒng)一，可以將生產(chǎn)過程中各種硫元素?fù)p失的質(zhì)量分?jǐn)?shù)全部轉(zhuǎn)換為在生產(chǎn)過程中對(duì)FeS2的實(shí)際利用率，即本題中硫酸在工業(yè)生產(chǎn)中FeS2的實(shí)際用量可由下式計(jì)算得出：100t×95%×(1-0.6%)×92%×(1-5%)＝82.53t。第8頁,共15頁，星期六，2024年，5月設(shè)可制得98%的濃硫酸的質(zhì)量為x，由4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO22SO2＋O22SO3SO3＋H2O====H2SO4可得關(guān)系式：FeS2

～2H2SO41202×9882.53tx·98%解得：x＝137.55t第9頁,共15頁，星期六，2024年，5月【典例2】接觸法制硫酸排放的尾氣中含有少量的SO2，為防止污染大氣，在排放前應(yīng)設(shè)法進(jìn)行綜合利用?，F(xiàn)有某硫酸廠每天排放的10000m3尾氣中含有含0.2%（體積分?jǐn)?shù)）的SO2，問用NaOH溶液、生石灰及O2處理后，假設(shè)硫元素不損失，理論上可得到多少千克石膏（CaSO4·2H2O）？

第10頁,共15頁，星期六，2024年，5月【解析】根據(jù)題意，硫酸工業(yè)尾氣處理過程中硫元素不損失，即硫原子守恒，因此可得關(guān)系式：

SO2

～CaSO4·2H2O22.4L172g1000×104×0.2%Lm(CaSO4·2H2O)解得：m(CaSO4·2H2O)＝153.6×103g＝153.6kg答案：153.6kg第11頁,共15頁，星期六，2024年，5月（2）循環(huán)反應(yīng)關(guān)系法【理論闡述】由于計(jì)算過程中，涉及多個(gè)反應(yīng)，且反應(yīng)中某些物質(zhì)相同，可通過化學(xué)方程式加合的方法在有關(guān)物質(zhì)間建立起一定的關(guān)系式，有利于計(jì)算化繁為簡、化難為易。第12頁,共15頁，星期六，2024年，5月（1）寫出各步反應(yīng)的化學(xué)方程式；

基本步驟：（2）將各步反應(yīng)的化學(xué)方程式進(jìn)行加合，消去中間產(chǎn)物得到總反應(yīng)方程式；

（3）根據(jù)總反應(yīng)方程式建立關(guān)系式進(jìn)行求算。

第13頁,共15頁，星期六，2024年，5月【典例導(dǎo)悟】【典例3】將一充滿NO的試管倒扣于水槽中，然后向試管中通入一定量的氧氣，試管中恰好充滿水。（1）計(jì)算通入的O2與原NO氣體的體積比；（2）假設(shè)生成的溶質(zhì)不向外擴(kuò)散，且為標(biāo)準(zhǔn)狀況，求所得溶液的物質(zhì)的量濃度。