高中化学计算方法：《关系式法》(人教版)
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【例14】工业上用NH3、空气和水作原料，合成化肥硝酸铵。
(1)若要制100吨硝酸铵，需NH3多少吨？空气中的氧气多少吨？水多少吨？
(2若NH3制NO的转化率为96％，NO转化为HNO3的转化率为92％，生产100吨硝酸铵需NH3多少吨？
解析 (1)用NH3制NH4NO3时，需要先把NH3分成两部分，一部分用于制HNO3，另一部分留作与HNO3反应生成NH4NO3，即NH4NO3中的氮原子均来自于NH3，即：
共消耗NH3：21.25+24.06=45.3(t)
www.ks5u.com
解析 由于每一步反应硫均完全转化，可得关系式：
2NaOH——H2SO4——SO3——SO2——S
2 1
0.2×0.5 x
x=0.005(mol)
【例13】向VmL硫酸铁溶液中加足量的苛性钠溶液，将产生的沉淀在高温下灼烧后得固体残渣mg， 则原溶液中SO42-的物质的量浓度为______。
解析 最后得到的固体残渣为Fe2O3，
(2)方法一 由于有两步转化不是100％，所以要生成1molNH4NO3消耗NH3应大于2mol：
NH4NO3——?NH3
上述数量之间关系的关键，是制得的HNO3应恰好与留下的NH3完全反应后生成NH4NO3。
解得y=45.3(t)
方法二 留下与HNO3反应的NH3没有损失，由(1)可知为42.5／2=21.25(t)，则另21.25tNH3应理解为损失两次之后的剩余量，所以原来为：
(NN4)NO3—2NH3(N守恒)
【例10】高温下还原mg氧化铁得ng铁，若已知氧的相对原子质量为16，则铁的相对原子质量可表示为______。
解析 是否一定要写出化学方程式才能解出此题呢？本题的已知为Fe2O3Fe的质量及氧的相对原子质量，求Fe元素的相对原子质量，所以只需找出Fe、O之间的关系即可，而与CO、CO2无关。
确定已知与未知之间关系式的一般方法：
1．根据化学方程式确定关系式
先写出化学方程式，然后再根据需要从方程式中提炼出某些关系。如：
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
从中可提炼出：①Cu—Cu(NO3)2——2HNO3(未被还原)
2．根据守恒原理确定关系式
如：FeS2—2SO2—2H2SO4(S守恒)
2NH3——NH4NO3
由于2molNH3含6molH，而NH4NO3中只有4molH，损失的2molH应该在生成物的H2O中，即生成1molH2O。又1molNH4NO3和1molH2O中共含4molO即2molO2由此可得下列关系式：
解得：x=42.5ty=80t
由上述关系式可知合成NH4NO3的过程并不消耗水反而生成水。
关系式法
化学计算的依据是物质之间量的比例关系，这种比例关系通常情况下可以从化学反应方程式或分子式中得到。但对复杂问题，如已知物与所求之间是靠很多个反应来联系的，这种情况下就需要直接确定已知与未知之间的比例关系，即“关系式”。其实从广义上说，很多的化学计算都是需要关系式的。只是对于多步反应的计算显得十分的重要。
对于该电解过程还可得到以下重要关系式：
1．nH+——M——ne
2．4H+——O2——4e
【例12】将0.44g含硫的铁矿石在空气中充分煅烧，wk.baidu.com中的硫全部转化成SO2，SO2全部氧化成SO3，SO3全部转化成H2SO4，这些硫酸恰好被20mL0.5mol／LNaOH溶液中和，则此铁矿中硫的质量百分比为______。
关系式：Fe2O3—2Fe—3O
本题若用Fe2O3—2Fe关系求解M则要麻烦些。
【例11】电解某金属硝酸盐的溶液，当阴极增重ag时，阳极收集到bmL(标准状况)气体，若该金属的化合价为+n价，则该金属的相对原子质量为______。
解析 阴极增重说明该金属阳离子在阴极上得电子被还原成单质。阳极上放出的气体为O2。根据两极通过的电子数相等的原理得：
(1)若要制100吨硝酸铵，需NH3多少吨？空气中的氧气多少吨？水多少吨？
(2若NH3制NO的转化率为96％，NO转化为HNO3的转化率为92％，生产100吨硝酸铵需NH3多少吨？
解析 (1)用NH3制NH4NO3时，需要先把NH3分成两部分，一部分用于制HNO3，另一部分留作与HNO3反应生成NH4NO3，即NH4NO3中的氮原子均来自于NH3，即：
共消耗NH3：21.25+24.06=45.3(t)
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解析 由于每一步反应硫均完全转化，可得关系式：
2NaOH——H2SO4——SO3——SO2——S
2 1
0.2×0.5 x
x=0.005(mol)
【例13】向VmL硫酸铁溶液中加足量的苛性钠溶液，将产生的沉淀在高温下灼烧后得固体残渣mg， 则原溶液中SO42-的物质的量浓度为______。
解析 最后得到的固体残渣为Fe2O3，
(2)方法一 由于有两步转化不是100％，所以要生成1molNH4NO3消耗NH3应大于2mol：
NH4NO3——?NH3
上述数量之间关系的关键，是制得的HNO3应恰好与留下的NH3完全反应后生成NH4NO3。
解得y=45.3(t)
方法二 留下与HNO3反应的NH3没有损失，由(1)可知为42.5／2=21.25(t)，则另21.25tNH3应理解为损失两次之后的剩余量，所以原来为：
(NN4)NO3—2NH3(N守恒)
【例10】高温下还原mg氧化铁得ng铁，若已知氧的相对原子质量为16，则铁的相对原子质量可表示为______。
解析 是否一定要写出化学方程式才能解出此题呢？本题的已知为Fe2O3Fe的质量及氧的相对原子质量，求Fe元素的相对原子质量，所以只需找出Fe、O之间的关系即可，而与CO、CO2无关。
确定已知与未知之间关系式的一般方法：
1．根据化学方程式确定关系式
先写出化学方程式，然后再根据需要从方程式中提炼出某些关系。如：
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
从中可提炼出：①Cu—Cu(NO3)2——2HNO3(未被还原)
2．根据守恒原理确定关系式
如：FeS2—2SO2—2H2SO4(S守恒)
2NH3——NH4NO3
由于2molNH3含6molH，而NH4NO3中只有4molH，损失的2molH应该在生成物的H2O中，即生成1molH2O。又1molNH4NO3和1molH2O中共含4molO即2molO2由此可得下列关系式：
解得：x=42.5ty=80t
由上述关系式可知合成NH4NO3的过程并不消耗水反而生成水。
关系式法
化学计算的依据是物质之间量的比例关系，这种比例关系通常情况下可以从化学反应方程式或分子式中得到。但对复杂问题，如已知物与所求之间是靠很多个反应来联系的，这种情况下就需要直接确定已知与未知之间的比例关系，即“关系式”。其实从广义上说，很多的化学计算都是需要关系式的。只是对于多步反应的计算显得十分的重要。
对于该电解过程还可得到以下重要关系式：
1．nH+——M——ne
2．4H+——O2——4e
【例12】将0.44g含硫的铁矿石在空气中充分煅烧，wk.baidu.com中的硫全部转化成SO2，SO2全部氧化成SO3，SO3全部转化成H2SO4，这些硫酸恰好被20mL0.5mol／LNaOH溶液中和，则此铁矿中硫的质量百分比为______。
关系式：Fe2O3—2Fe—3O
本题若用Fe2O3—2Fe关系求解M则要麻烦些。
【例11】电解某金属硝酸盐的溶液，当阴极增重ag时，阳极收集到bmL(标准状况)气体，若该金属的化合价为+n价，则该金属的相对原子质量为______。
解析 阴极增重说明该金属阳离子在阴极上得电子被还原成单质。阳极上放出的气体为O2。根据两极通过的电子数相等的原理得：