高考化学难点关系式法
<p> </p><p>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。</p><p>●难点磁场</p><p>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。</p><p>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)。</p><p>●案例探究</p><p>[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。</p><p>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。</p><p>知识依托:H2SO4 的工业制法、NH3 与 H2SO4 的反应。</p><p>错解分析:不能准确理解利用率的含义而错解。</p><p>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。</p><p>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):</p><p>FeS2 ~ 2H2SO4 ~ 2(NH4)2SO4</p><p>120 264</p><p>75.0 t×80.2%×89.8%•x 79.2 t</p><p>x=66.6%</p><p>黄铁矿的损失率为:1.00-66.6%=33.4%。</p><p>答案:33.4%</p><p>●锦囊妙计</p><p>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:</p><p>1.写出各步反应的方程式,然后逐一递进找出关系式;</p><p>2.根据某原子守恒,直接写出关系式。</p><p>●歼灭难点训练</p><p>1.(★★★)在 O2 中燃烧 0.22 g 硫和铁组成的化合物,使其中的硫全部转化为 SO2,将这些 SO2全部转化为 SO3,生成的 SO3 完全被 H2O 吸收。所得 H2SO4 可用 10.0 mL 0.50 mol•L-1 的 NaOH(aq)完全中和,则原化合物中硫元素的质量分数为_________。</p><p>2.(★★★★)将 23.0 g 石英与 60.0 g 石灰石在高温下灼热,试求产生的气体在标准状况下的体积。</p><p>3.(★★★★)已知某厂每天排出 20230 m3 尾气(已折算为标准状况),内含 0.268%(体积分数)的 SO2,SO2可完全转化为 H2SO4,若用黄铁矿来生产同样多的 H2SO4, 则需要多少克含 FeS2 78.2% 的黄铁矿?</p><p>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?</p><p>附:参考答案</p><p>难点磁场</p><p>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:</p><p>n(气体)=n(Fe)= mol</p><p>V(气体)=22.4 L•mol-1× mol=4a L。</p><p>答案:4a L</p><p>歼灭难点训练</p><p>1.提示:S~ H2SO4~ 2NaOH</p><p>n(S)= n(NaOH)= ×0.010 L×0.50 mol•L-1=0.2023 mol,</p><p>w(S)= =0.36。</p><p>答案:0.36</p><p>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:</p><p>n(CO2)=n(CaCO3)= =0.600 mol</p><p>V(CO2)=22.4 L•mol-1×0.600 mol=13.4 L。</p><p>答案:13.4 L</p><p>3.提示:只需找出 SO2 与 FeS2 的关系</p><p>FeS2 ~ 2SO2</p><p>120 g 44.8 L</p><p>m(黄铁矿)×78.2% 104+3 L×0.268%</p><p>m(黄铁矿)=9.18×104g。</p><p>答案:9.18×104 g</p><p>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。</p><p>根据合成 NH4NO3 的反应:NH3+ HNO3====NH4NO3</p><p>可知当合成 80 t NH4NO3 时,需要用 63 t HNO3 吸收 17 t 的 NH3。</p><p>(1)先求制备 63 t HNO3 需要的 NH3</p><p>NH3 ~ HNO3</p><p>17 63</p><p>m(NH3)×96%×92% 63 t</p><p>m(NH3)=19 t。</p><p>(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。</p><p>答案:0.53</p><p>2023届高考化学难点专题突破---奇偶数法</p><p>奇偶数法是利用数字间的奇、偶性规律,探讨试题答案的一种巧解方法。</p><p>●难点磁场</p><p>试利用数字间的奇偶性规律巧解下面题目,然后自我界定学习本篇是否需要。</p><p>某金属单质跟一定浓度的硝酸反应,假定只产生单一的还原产物。当参加反应的单质与被还原硝酸的物质的量之比为 2∶1 时,还原产物是( )</p><p>A.NO2 B.NO C.N2O D.N2</p><p>●案例探究</p><p>[例题]若短周期中的两种元素可以形成原子个数比为 2∶3 的化合物,则这两种元素的原子序数之差不可能是</p><p>A.1 B.3 C.5 D.6</p><p>命题意图:主要考查学生对元素周期表“奇偶数”规律的认识或考查学生对元素周期表特殊元素性质的认识。</p><p>知识依托:元素周期表。</p><p>错解分析:不了解元素周期表的奇偶性规律,利用其他方法解题得出错误答案。</p><p>解题思路:本题有多种解题方法,其中最简捷的是奇偶数法。</p><p>方法1(枚举法):ⅡA 族元素 Be、Mg 与 ⅤA 族元素 N、P 形成的化合物符合题干要求,其中 Mg3N2 中 Mg 与 N 原子序数差 5。ⅢA 族元素 B、Al 与 ⅥA 族元素 O、S 形成的化合物亦符合题干要求,其中 Al2O3 中 Al 与 O 原子序数差 5,Al2S3 中 Al 与 S 原子序数差 3。欲找差值为 1 的化合物,需从变价元素中找,如 N2O3 中 N 与 O 原子序数差 1。选 D项。</p><p>方法2(奇偶数法):由于两种元素形成的化合物中原子个数之比为 2∶3,则可断定一种元素处于奇数族,另一种元素处于偶数族,奇数族原子序数为奇数,偶数族为偶数,奇数与偶数差值是奇数。观察备选项,可知选 D项。</p><p>答案:D</p><p>●锦囊妙计</p><p>下列问题的解决过程中,可能用到奇偶数法:</p><p>1.某些化学方程式的配平;</p><p>2.化合物的分子式与原子序数的推定;</p><p>3.化学反应中化合价的升降数值;</p><p>4.化合价与分子式的关系;</p><p>5.有机分子中 H 等原子的个数。</p><p>●歼灭难点训练</p><p>1.(★★★)配平下列化学方程式:</p><p>(1)_____PH3====_____P+_____H2</p><p>(2)_____NH3+____NO====_____N2+______H2O</p><p>2.(★★★★)单质 M 能和热浓硫酸反应,若参加反应的单质与 H2SO4 的物质的量之比为 1∶4,则该元素在反应后显示的化合价可能是( )</p><p>A.+4 B.+3 C.+2 D.+1</p><p>3.(★★★★)某金属元素 R 最高价氟化物的相对分子质量为M1,其最高价硫酸盐的相对分子质量为 M2。设此元素最高正价为 n,则 n 与 M1、M2 的关系可能是( )</p><p>A.n=(M2-2M1)/58 B.n=(M2-M1)/29</p><p>C.n=(2M2-M1)/58 D.n=(M2-M1)/58 O</p><p>4.(★★★★★)已知某有机物 A 的式量为 128。</p><p>(1)若 A 物质中只含有碳、氢、氧三种元素,且 A 分子中含有一个酯的结构(—C—O—),则 A 的分子式为__________,结构简式为____________(任写出一种)。</p><p>(2)若 A 物质中只含有碳、氢、氮三种元素,且 A 分子中氮原子数目最少,则 A 的分子式为__________,若 A 分子中有一个由氮原子和其他碳原子形成的六元环,则 A 的结构简式为__________(任写一种)。</p><p>附:参考答案</p><p>难点磁场</p><p>解析:由题意知,2个金属原子失去的电子,将被 1 个 HNO3 分子中 +5 价的 N 原子得到,由于 2 个金属原子失去的电子数一定是偶数,所以得到偶数个电子的这个 +5 价的 N 原子反应后化合价一定是奇数。与备选项对照,可知 C项可选。</p><p>答案:C</p><p>歼灭难点训练</p><p>1.(1)2 2 3 (2)4 6 5 6</p><p>2.解析:单质 M 和热浓 H2SO4反应,H2SO4被还原为 SO2,硫元素化合价降低总数必为偶数,则 M 元素化合价升高总数必为偶数。由题意知:n(M)∶n(H2SO4)=1∶4,可见 M 化合价变化应为偶数,这样可淘汰 B、D 项选项。具体分析 A、C 知 A项(如单质碳)可选,而 C 项不可选。</p><p>答案:A</p><p>3.解析:此题须讨论 n 为奇、偶数两种情况。</p><p>(1)若 n为奇数,则其氟化物和硫酸盐的化学式分别是:RFn、R2(SO4)n。</p><p>。</p><p>(2)若 n 是偶数,则其氟化物和硫酸盐的化学式分别是:RFn、R(SO4)n2。</p><p>答案:AB</p><p>4.提示:(1)含有一个酯键的 A 的分子式为 C7H12O2 ,其结构有多种,如:</p><p>(2)A 式量 128 是偶数,决定了 A 分子中氮原子数目是偶数,因为当 A 分子中氮原子数目是奇数时,不论氮原子存在于硝基还是氨基中,A 式量都是奇数。则 A 分子中最少含有 2 个氮原子,A 分子式可为 C7H16N2,其结构简式有多种,如:</p>
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