化學式考查方式

化學式考查方式化學式是中學化學中重要的化學用語,書寫化學式是考試說明中要求掌握的一種基本技能。近年來對物質(zhì)化學式的書寫及推導的考查更是高考的熱點，題目變化多樣，既考查了學生對基本知識的掌握程度，又考查了學生的分析、推理和創(chuàng)新能力?，F(xiàn)歸類舉例如下。一、打破思維定勢確定化學式[例1]在5mLc(Ag+)為0.1mol.L-1的某溶液中,加入等物質(zhì)的量的某種堿金屬鹽,待鹵化物完全沉淀后,經(jīng)過濾、干燥，稱得沉淀物質(zhì)量為0.013g,則此沉淀的化學式是()A.LiFB.LiClC.AgFD.AgCl解析：初看此題，多會認為沉淀為銀鹽，由于AgF溶于水，即錯選D。依題意可知鹵化物的摩爾質(zhì)量為：0.013g/(0.1mol.L-1x0.005L)=26g.mol-1,因為鹵素中只有F的相對原子質(zhì)量小于26,則鹵素為F,由此可得另一種元素的相對原子質(zhì)量為26-19=7,只能為堿金屬Li。答案選A。二、由同一性確定化學式[例2]按一定比例共熔兩種硫酸鹽可制得化合物X，X溶于水后可電離出K+、Cr3+、SO42-，將2.83gX中的Cr3+全部氧化成Cr2O72-后,溶液中的Cr2O72-可與過量的KI溶液反應,得到2.81g單質(zhì)碘.向溶有2.83gX的溶液中加入過量BaCl2溶液,可得到4.66g白色沉淀.X的化學式為：①KCr(SO4)2、②K2SO42Cr2(SO4)3、③2K2SO4Cr2(SO4)3、④K2SO4Cr2(SO4)3、⑤K3Cr(SO4)3、⑥KCr3(SO4)3()A.①③B.②④C.①④D.⑤⑥解析：這是一道牽涉氧化還原反應的計算題，不少同學都直接依據(jù)守恒原理進行計算，顯得特別麻煩。運用同一性進行逆向思維，可很快得到答案。觀察各選項后可發(fā)現(xiàn)，它們均由兩個小選項組成，據(jù)此可知X的化學式有兩種表達式。因用這兩種表達式同時表達X一種物質(zhì)，故這兩種表達式中K+、Cr3+、SO42-的個數(shù)比必須相同，K+、Cr3+、SO42-的個數(shù)比相同的只有選項C。三、由類比思想確定化學式[例3]有一種碘的氧化物可以稱之為碘酸碘，其中碘顯+3價和+5價，則這種化合物的化學式為（）A.I2O4B.I3O5C.I4O7D.I4O解析：由物質(zhì)名稱碘酸碘，并類比氯酸鉀有KClO3→KIO3→I(IO3)n,依題意,其中碘酸根中碘顯+5價,那另一個碘原子只能顯+3價,即碘酸碘化學式為I(IO3)3,答案為D。四、由極限思想確定化學式[例4]完全燃燒一定質(zhì)量的乙烯與某烴的混合氣體后，測得其生成物中氣體的質(zhì)量是反應前混合烴質(zhì)量的2.86倍。試通過計算，確定該氣態(tài)烴的化學式及它在該混合氣體中所占的物質(zhì)的量分數(shù)（氣體體積和質(zhì)量均在常溫下測定）。解析：設混合烴的平均化學式為CxHy，依題意有：44x/(12x+y)=2.86即y/x=3.39而乙烯分子中n(H):n(C)=2<3.39另一未知烴分子中n(H):n(C)>3.39,所有烴類中只有烷烴可以滿足,設其化學式為CnH2n+2,則(2n+2)/n>3.39,n只能為1,即該烴為甲烷,化學式為CH4。設原混合物中含1molCH4,zmolC2H4,則(44+88z)/(16+28z)=2.86,解得z=0.222mol。故CH4在該混合氣體中所占的物質(zhì)的量分數(shù)為：1/(1+0.22)x100%=81.8%。五、由分類討論思想確定化學式[例5]常溫常壓下,有某烴與氧氣的混合氣體共7L,引燃,充分燃燒后恢復至原溫度和壓強,氣體的體積變?yōu)?L.試確定烴的化學式.解析：設此烴的化學式為CxHy,其體積為aL,剩余氧氣的體積為bL,則依CxHy+(x+y/4)O2----xCO2+y/2H2O1(x+y/4)xaL(x+y/4)aLxaL知反應前氣體的體積為:a+(x+y/4)a+b=7反應后氣體體積為:ax+b=4即有(ax+b)/[a+(x+y/4)a+b]=4/7得:3ax+3b=4a+ya因充分燃燒,必有b≥0,3b≥0故3x≤ya+4a,y≥3x-4討論:(1)當x=1時,y=4,該烴為CH4(2)當x=2時,y=2,該烴為C2H2(3)當x=2時,y=4,該烴為C2H4(4)當x=2時,y=6,該烴為C2H6(5)當x=3時,y=6,該烴為C3H6(6)當x=3時,y=8,該烴為C3H8(7)當x=4時,y=8,該烴為C4H8(8)當x=4時,y=10,該烴為C4H10六、由平均思想確定化學式[例6]1L甲烷中混有另一種或幾種氣態(tài)烴，它們所組成的混合氣完全燃燒時需3LO2，該氣態(tài)烴混合物對H2的相對密度為38/3。甲烷中可能混入的是（）A.CnH2n+2(n>1)B.CnH2n+2(n>1)與CmH2m(m>2)C.CnH2n(n>2)D.CnH2n+2與CmH2m+2(m≠n>1)解析：設混合物的平均化學式為CxHy，則依CxHy+(x+y/4)O2----xCO2+y/2H2O1L（x+y/4）L1L3L得：x+y/4=3①由平均相對分子質(zhì)量知：12x+y=76/3②聯(lián)立①②并解之，x=5/3，y=16/3，即y=2x+2，平均化學式符合分子通式CnH2n+2，該混合物均由烷烴混合而成。A、D正確。七、由原子結構知識確定化學式[例7]W、X、Y、Z四種短周期元素，W原子核內(nèi)只有一個質(zhì)子，X原子的電子總數(shù)與Z原子的最外層電子數(shù)相等，W原子與X原子的最外層電子數(shù)之和與Y原子的最外層電子數(shù)相等。Z原子的最外層的電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍。則四種元素形成的化合物的化學式為：①WXYZ,②W4XY2Z,③W5XYZ3,④W7X2YZ2,⑤W8XY2Z3。其中正確的是（）A.只有③④B.只有③④⑤C.只有②③④⑤D.①②③④⑤解析：由題意結合原子結構特點依次得出W是H，Z是O，X是C，Y是N,再將這四種元素形成的化合物具體化(特別注意有機物),則化學式有：HCNO、CO(NH2)2、NH4HCO3、(NH4)2CO3、CH3COONH4。故答案為D。八、由價鍵理論確定化學式[例8]近年來，科學家發(fā)現(xiàn)由100個碳原子構成一個具有完美對稱性的C100原子團，其中每個C原子仍可形成4個化學鍵。最內(nèi)是由20個C原子構成的正十二面體，外層的60個C原子形成12個分立的正五邊形，處于中間層次的碳將內(nèi)層的碳連接在一起，當它與氫（4）56，CaO十四、數(shù)表結合確定化學式[例14]將固體FeC2O4.2H2O放在一個可稱量的容器中加熱灼燒,固體質(zhì)量隨溫度升高而變化,測得數(shù)據(jù)如下：溫度/025300350400500600900固體質(zhì)量/g1.0000.8000.8000.4000.4440.4440.430根據(jù)計算分析推理,完成下列空白：(1)寫出250C~(2)3500C~(3)5000(4)6000C~解析：FeC2O4.2H2O對于考生來說，是一種陌生的物質(zhì)。其性質(zhì)只能通過類比來推測，解答時主要利用信息類比策略。將FeC2O4.2H2O與硫酸銅晶體作比較，加熱時可失去所帶結晶水；將FeC2O4與H2C2O4（1）FeC2O4.2H2O帶有結晶水，在250C~3000FeC2O4.2H2O===FeC2O4+2H2O△m180361.0(1.0-0.8)=0.20加熱減少的質(zhì)量等于所含結晶水的質(zhì)量,因此推測正確。（2）在3500C~4000C，F(xiàn)eC2O4進一步分解，質(zhì)量減少一半，比較FeC2OFeC2O4====FeO+CO+CO2得生成物的物質(zhì)的量之比為1：1：1。（3）、（4）問是有緊密聯(lián)系的，在4000C~5000CFeO在灼燒過程中質(zhì)量增加，可能是結合空氣中的氧生成高價的氧化物，6000C~9000C過程中固體質(zhì)量又減小，由此推測固體物質(zhì)可能發(fā)生如下變化：6FeO→3Fe2O3(結合氧原子)→2Fe3O2FeO——→Fe2O3△m(增加)144160.400(0.444-0.400)=0.0443Fe2O3——→2Fe3O4△m(減少)480160.444(0.444-0.430)=0.010符合要求。因此5000C時產(chǎn)物為Fe2O3，6000C~3Fe2O3===4Fe3O4+O2↑由上分析可知：FeC2O4.2H2O在加熱過程中經(jīng)過一個復雜的變化過程，即由FeC2O4.2H2O→FeC2O4→FeO→Fe2O3→Fe3O4。十五、綜合應用推導化學式[例15](2012年全國高考試題)由A、D、E、G四元素組成的化合物化學式AxDy(E2G4)z,已知①x、y、z為正整數(shù)，且x+y+z=7；②取8.74g該物質(zhì)溶于水,加入酸和強氧化劑,化合物中的E、G元素完全轉(zhuǎn)化為氣體EG22.688L(標準狀況),其密度為1.965g/L,EG2能使澄清石灰水變渾濁；③發(fā)生上述反應后，A、D以陽離子存在于溶液中。加入過量的Fe粉，其中使D離子全部還原所耗Fe為0.56g。解析：（1）對EG2的推斷計算：Mr(EG2)=1.965gL-1x22.4L.mol-1=44.0g.mol-1,又知EG2能使澄清石灰水變渾濁,可確定EG2是CO2,E為碳元素,G為氧元素.n(CO2)=2.688L/L.mol-1=0.12mol,所以在8.74g未知物中含(C2O4)0.06mol(2)D離子為具有氧化性的離子,用過量鐵粉還原D,Fe被氧化轉(zhuǎn)化為Fe2+(Fe過量),Fe失電子為:：(0.56g/56g.mol-1)x2=0.02mol若D離子還原時,化合價降低1,則被還原的D為0.01x2=0.02mol,化合物中y:z=0.02:0.06=1:3,又x+y+z=7,且x、y、z都是正整數(shù)，故y=1、z=3、x=3。若D離子還原時,化合價降低2,則被還原的D為0.01mol,化合物中y:z=0.01:0.0