31种解题方法让你考试无忧(7)
关系式法
关系式法是根据化学方程式计算的诸法中较主要的一种方法,它可以使多步计算化为一步而完成。
●难点磁场
请用关系式法解决下列问题,然后自我界定学习本篇是否需要。
将 a g 铁和 b g 硫粉混合均匀,隔绝空气加强热,充分反应后,再将所得固体混合物放入足量稀 H2SO4 中,试求产生的气体在标准状况下的体积(用含 a 或 b 的代数式表示)。
●案例探究
[例题]用黄铁矿可以制取 H2SO4,再用 H2SO4 可以制取化肥(NH4)2SO4。煅烧含 FeS2 80.2% 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。
命题意图:主要考查学生利用关系式法解题的能力,同时考查学生对转化率、损失率的理解和认识。
知识依托:H2SO4 的工业制法、NH3 与 H2SO4 的反应。
错解分析:不能准确理解利用率的含义而错解。
解题思路:首先须搞清 H2SO4 的利用率与 FeS2 利用率的关系。H2SO4 的利用率为 89.8%,与 H2SO4 的利用率是 100%、FeS2 的利用率为 89.8% 是等价的。并排除 NH3 利用率的干扰作用。
其次,根据 S 原子守恒找出已知量 FeS2 与未知量(NH4)2SO4的关系(设黄铁矿的利用率为x):
FeS2 ~ 2H2SO4 ~ 2(NH4)2SO4
120 264
75.0 t×80.2%×89.8%?x 79.2 t
x=66.6%
黄铁矿的损失率为:1.00-66.6%=33.4%。
答案:33.4%
●锦囊妙计
凡反应连续进行,上一步反应的产物为下一步反应的反应物的反应,绝大多数可用关系式法解决。寻找关系式的方法,一般有以下两种:
1.写出各步反应的方程式,然后逐一递进找出关系式;
2.根据某原子守恒,直接写出关系式。
●歼灭难点训练
1.(★★★)在 O2 中燃烧
2.(★★★★)将
3.(★★★★)已知某厂每天排出
4.(★★★★★)某化肥厂以氨为原料制备 NH4NO3,已知由氨制 NO 的产率是 96%,NO 制硝酸的产率是 92%,求制硝酸所用去的氨的质量占总耗氨的质量分数是多少?
难点磁场
提示:不论 Fe 过量与否,只要有 1 个 Fe 原子最终就产生 1 个气体分子,这个气体分子可能是 H2S,也可能是 H2。则:
n(气体)=n(Fe)=mol
V(气体)=
答案:
歼灭难点训练
1.提示:S~ H2SO4~ 2NaOH
n(S)=n(NaOH)= ×
w(S)==0.36。
答案:0.36
2.提示:不论 CaCO3 过量与否,只要有 1 个 CaCO3 “分子”最终就会产生 1 个 CO2 分子。则:
n(CO2)=n(CaCO3)==0.600 mol
V(CO2)=
答案:
3.提示:只需找出 SO2 与 FeS2 的关系
FeS2 ~ 2SO2
m(黄铁矿)×78.2% 104+
m(黄铁矿)=9.18×
答案:9.18×
4.解析:将本题分解为两步计算,并辅以一定的数值,可以化繁为简。
根据合成 NH4NO3 的反应:NH3+ HNO3====NH4NO3
可知当合成 80 t NH4NO3 时,需要用 63 t HNO3 吸收 17 t 的 NH3。
(1)先求制备 63 t HNO3 需要的 NH3
NH3 ~ HNO3
17 63
m(NH3)×96%×92% 63 t
m(NH3)=19 t。
(2)再求制备 80 t NH4NO3 时,生产 HNO3 所用 NH3 占耗 NH3 总量的质量分数:w==0.53。
答案:0.53