化學(xué)計(jì)算有妙招(二)

　　高考通常會(huì)將化學(xué)計(jì)算穿插在各類題型中考査，主要以填空題形式出現(xiàn)，一般不要求寫出具體過程或只要求寫出其中某一問的解答過程〖化學(xué)單獨(dú)命題考査的省份則要求有詳細(xì)的解答過程〉。從近幾年高考試題的內(nèi)容上看，化學(xué)計(jì)算題主要可分為常規(guī)計(jì)算題、填空計(jì)算題和圖表分析計(jì)算題。從計(jì)算類型上看，主要涉及多步反應(yīng)的計(jì)算、混合物的計(jì)算、過量問題的計(jì)算、化合物組成的計(jì)算。抓住“量的關(guān)系”，選取恰當(dāng)?shù)慕忸}方法，可以使問題準(zhǔn)確、快捷地得以解決。
　　―、多步反應(yīng)的計(jì)算
　　對(duì)于多步反應(yīng)體系，依據(jù)若干化學(xué)反應(yīng)方程式，找出起始物質(zhì)與最終物質(zhì)之間量的關(guān)系，并據(jù)此列比例式進(jìn)行計(jì)算求解的方法，稱為“關(guān)系式”法。利用關(guān)系式法可以節(jié)省不必要的中間運(yùn)算步驟。解題的關(guān)鍵是建立最簡(jiǎn)關(guān)系式。
　　找最簡(jiǎn)關(guān)系式的依據(jù)：
　　（1）利用微粒守恒關(guān)系建立關(guān)系式：若反應(yīng)物中的某種元素全部進(jìn)入最終生成物中，則根據(jù)元素質(zhì)量守恒直接找出最簡(jiǎn)關(guān)系式。
　　(2)利用方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)間的關(guān)系建立關(guān)系式：若反應(yīng)物中的元素只有部分或完全沒有進(jìn)入最終生成物中，則應(yīng)依次寫出相關(guān)反應(yīng)的方程式，根據(jù)相關(guān)物質(zhì)的計(jì)量數(shù)，找出最簡(jiǎn)關(guān)系式。
　　(3)利用方程式的疊加：依次寫出相關(guān)反應(yīng)方程式，通過方程式疊加，將中間反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物全部消除建立關(guān)系式。
　　幾個(gè)技巧：
　　(1)化合物中某元素的損失率(利用率)等于該化合物的損失率(利用率)。
　　(2)在同一反應(yīng)中，產(chǎn)物的產(chǎn)率和原料的利用率相等。
　　(3)對(duì)化工生產(chǎn)中多步反應(yīng)的計(jì)算問題，只要把原料的損耗率、產(chǎn)率都?xì)w結(jié)為原料的利用率，再把不同物質(zhì)的利用率歸結(jié)為同一種物質(zhì)的利用率，便可大大簡(jiǎn)化解題步驟。
　　例1實(shí)驗(yàn)室可由軟猛礦〔主要成分為MnO2〕制備KMnSO4，方法如下：軟錳礦與過量固體KOH和KClO3在高溫下反應(yīng)，生成猛酸鉀(K2MnSO4)和KCl用水溶解，濾去殘?jiān)瑸V液酸化后得KMnSO4。請(qǐng)回答：
　　〔1〉軟錳礦制備K2MnSO4的化學(xué)方程式是；
　　（2）K2MnSO4制備KMnSO4的離子方程式是 ;
　　(3)若用2.5g軟錳礦（含MnO280%）進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，計(jì)算KMnSO4的理論產(chǎn)量；
　　(4) KMnSO4能與熱的經(jīng)疏酸酸化的Na2C2O4反應(yīng)生成Mn+和CO2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是；
　　上述制得的KMnSO4產(chǎn)品0.165g，恰好與0.335g純Na2C2O4反應(yīng)完全，計(jì)算該KMnSO4的純度。
　　解析：（1）反應(yīng)中的變價(jià)元素是錳和氯，錳元素由+4價(jià)升高為+6價(jià)，氯元素由+5價(jià)降低到-1價(jià)，根據(jù)化合價(jià)升降總數(shù)相等，參加反應(yīng)的二氧化錳和氯酸鉀的物質(zhì)的量之比為3：1。故該反應(yīng)的化學(xué)方程式是：
　　3MnO2+ KClO3+6KOH 3K2MnSO4+KCl+3H2O
　　（2）根據(jù)化合價(jià)變化和電荷守恒可寫出并配平該離子方程式：
　　3MnO42-+4H+ MnO2↓+2MnO4-+2H2O
　　(3)根據(jù)(1)和（2）中的兩個(gè)方程式可以得到關(guān)系式：
　　二、混合物組成的計(jì)算
　　混合物的計(jì)算多以二元或三元混合物發(fā)生多步反應(yīng)的形式出現(xiàn)。解題過程中必須仔細(xì)審題，理清各物質(zhì)之間量的關(guān)系，最好能通過畫方框圖幫助審題。解混合物計(jì)算題的常規(guī)解法要注意六個(gè)字一“巧設(shè)、寫全、直標(biāo)”。巧設(shè)：以設(shè)摩爾為最佳；寫全：依次寫出各有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式；直標(biāo)：
　　將相關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量直接標(biāo)在方程式下邊。最后根據(jù)題意，列出二元或三元一次方程組求解。
　　例2在隔絕空氣的條件下，某同學(xué)將一塊部分被氧化的鈉用一張已除去氧化膜，并用針刺一些小孔的鋁箔包好，然后放入盛滿水且倒置于水槽中的容器內(nèi)。待鈉塊反應(yīng)完全后，在容器中共收集到1.12L氫氣（標(biāo)準(zhǔn)狀況），此時(shí)測(cè)得鋁箔質(zhì)量比反應(yīng)前減少了0.27g，水槽和容器內(nèi)溶液的總體積為2