尉言勛

安徽

化學(xué)之所以是一門(mén)科學(xué)，是因?yàn)槲覀兛梢詮亩拷嵌热フJ(rèn)識(shí)化學(xué)。每一年的全國(guó)高考理綜化學(xué)試題中，化學(xué)計(jì)算均是必不可少的考查內(nèi)容之一?！犊荚嚧缶V》中明確要求，學(xué)生要能正確書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式和離子方程式，并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算；掌握常見(jiàn)氧化還原反應(yīng)的配平和相關(guān)計(jì)算，可見(jiàn)“計(jì)算”的重要性不言而喻。近幾年新課標(biāo)卷實(shí)驗(yàn)綜合題的最后一問(wèn)，一般設(shè)計(jì)成計(jì)算題的形式，具有較好的區(qū)分度，符合《考試大綱》的要求以及新課程的理念。對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，有效解答化學(xué)計(jì)算題是能否取得高分的關(guān)鍵。有些學(xué)生感覺(jué)自己會(huì)計(jì)算，但又怕時(shí)間不夠，若能通過(guò)審題，選用最合適的方法準(zhǔn)確而快速地求出結(jié)果，對(duì)于提高學(xué)生的成績(jī)，建立信心，具有重要的意義。筆者通過(guò)研究近年高考真題，發(fā)現(xiàn)在解答此類(lèi)題目時(shí)，關(guān)系式法是一種經(jīng)常使用的有效方法，下面對(duì)其做簡(jiǎn)單介紹。

一、關(guān)系式法的簡(jiǎn)單介紹

1.定義：關(guān)系式法是表示兩種或多種物質(zhì)之間“物質(zhì)的量”關(guān)系的一種簡(jiǎn)化式子。在多步反應(yīng)中，它可以把始態(tài)反應(yīng)物與終態(tài)生成物之間的比例關(guān)系清晰的表示出來(lái)，把多步計(jì)算簡(jiǎn)化成一步計(jì)算。把根據(jù)關(guān)系式確定數(shù)量關(guān)系進(jìn)行化學(xué)計(jì)算的方法稱(chēng)為關(guān)系式法。

2. 意義：不需要寫(xiě)出所有的化學(xué)方程式，只需要通過(guò)關(guān)系式得出已知反應(yīng)物與所有生成物之間的比例關(guān)系，使計(jì)算化繁為簡(jiǎn)、化難為易、減小誤差，而且已知物質(zhì)和目標(biāo)物質(zhì)，層次分明，有助于學(xué)生提高解題效率。

二、關(guān)系式法的解題模型

1. 根據(jù)題目給予的信息，比如反應(yīng)條件、反應(yīng)物的性質(zhì)等，準(zhǔn)確書(shū)寫(xiě)各步驟相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式，或者根據(jù)氧化還原反應(yīng)中電子得失相等，寫(xiě)出相應(yīng)步驟的比例關(guān)系。

2.根據(jù)各物質(zhì)的性質(zhì)，以及化學(xué)方程式找出作為“樞紐”的物質(zhì)，并最終確定起始反應(yīng)物、“樞紐”物質(zhì)、最終生成物之間的比例關(guān)系。

3. 結(jié)合題目信息確定所求物質(zhì)與已知物質(zhì)之間的比例關(guān)系，列出等式，運(yùn)用數(shù)學(xué)方法進(jìn)行計(jì)算，求得最后結(jié)果。

三、典例解析

1. 分析流程中反應(yīng)物、產(chǎn)物的聯(lián)系，利用中間物質(zhì)推出關(guān)系式

例1(2017年全國(guó)Ⅱ卷·26題節(jié)選)水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分為CaO、SiO2，并含有一定量的鐵、鋁和鎂等金屬的氧化物。實(shí)驗(yàn)室測(cè)定水泥樣品中鈣含量的過(guò)程如圖所示：

2. 避免其他元素干擾，根據(jù)實(shí)驗(yàn)中核心元素得失電子守恒建立關(guān)系式

例2(2018年全國(guó)Ⅱ卷·28題節(jié)選)K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合鐵酸鉀)為亮綠色晶體，可用于曬制藍(lán)圖。測(cè)定三草酸合鐵酸鉀中鐵的含量。

①稱(chēng)量mg樣品于錐形瓶中，溶解后加稀H2SO4酸化，用cmol·L-1KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)。滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是____________________。

②向上述溶液中加入過(guò)量鋅粉至反應(yīng)完全后，過(guò)濾、洗滌，將濾液及洗滌液全部收集到錐形瓶中。加稀H2SO4酸化，用cmol·L-1KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)，消耗KMnO4溶液VmL。該晶體中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為_(kāi)___________________。

3. 利用兩次滴定，通過(guò)中間“樞紐”建立關(guān)系式

例3(2018年全國(guó)Ⅲ卷·26題節(jié)選)硫代硫酸鈉晶體(Na2S2O3·5H2O，M=248 g·mol-1)可用作定影劑、還原劑。回答下列問(wèn)題：利用K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液定量測(cè)定硫代硫酸鈉的純度。測(cè)定步驟如下：

①溶液配制：稱(chēng)取1.200 0 g某硫代硫酸鈉晶體樣品，用新煮沸并冷卻的蒸餾水在燒杯中溶解，完全溶解后，全部轉(zhuǎn)移至100 mL的容量瓶中，加蒸餾水至凹液面最低處與刻度線相平。

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0.009 5 mol/L×0.02 Ln