确定物质化学式的方法范文

确定物质化学式的方法

化学计算(一)根据化学式计算

一、基础知识

1.化学式：用元素符号来表示物质组成的式子.

2.化学式(分子式)表示的含义：

(1)表示该物质的一个分子.

(2)表示构成一个分子的各种原子的原子个数.

(3)表示一种物质及组成该物质的各种元素.

3.常用的计算关系式(以化合物AmBn为例)：

(1)相对分子质量=A的相对原子质量×m+B的相对原子质量×n

(2)A的质量分数

(3)A、B元素的质量比

(4)A元素的质量=化合物质量×A的质量分数

(5)在混合物中，某物质的质量分数(纯度)

(杂质不含该元素时)

4.两种物质的质量比等于相对分子质量×分子个数之比.

5.两种元素的原子个数比等于它们的质量比除以相对原子质量之比.

一、配平法

例1要使SO2与SO3有相同质量的氧元素，则SO2与SO3的分子个数比为（）。

A. 1:1

B. 3:2

C. 1:4

D. 6:5

解析：本题中SO2与SO3含有相同质量的氧元素，根据“元素质量比等于相对原子质量与原子个数乘积之比”可知，在SO2与SO3的分子中含有相同个数的氧原子；SO2与SO3分子中氧原子个数2与3的最小公倍数为6，所以我们可以配平为：3SO2和2SO3，即SO2与SO3的分子个数比为3：2。答案为B。

二、定“1”法

例2下列铁的氧化物中，铁元素的质量分数由高到低排列正确的是（）。

A.FeO Fe2O3 Fe3O4

B.Fe2O3 Fe3O4 FeO

C.Fe3O4Fe2O3FeO

D.FeO Fe3O4 Fe2O3

解析：本题

一、极端假设

极端假设就是将混合物的组成假设为多种极端情况，并针对各种极端情况进行计算分析，从而得出正确的判断。

例1.一定量的木炭在盛有氮气和氧气混合气体的密闭容器中充分燃烧后生成CO和CO2，且测得反应后所得CO、CO2、N2的混合气体中碳元素的质量分数为24%，则其中氮气的质量分数可能为（）

A.10%

B.30%

C.50%

D.70%

解析：本题采用极端假设法较易求解，把原混合气体分两种情况进行极端假设。

（1）假设混合气体只含N2和CO。设混合气体中CO的质量分数为x,则12/28=24%/x

x=56% ,则混合气体中N2的质量分数为：1—56%=44%

（2）假设混合气体只含N2和CO2。设混合气体中CO2的质量分数为y,则12/44=24%/y

y=88% ,则混合气体中N2的质量分数为：1—88%=12%

由于混合气体实际上由CO、CO2、N2三种气体组成，因此混合气体中N2的质量分数应在12%～44%之间，故符合题意的选项是B。

二、中值假设

中值假设就是把混合物中某纯净物的量值假设为中间值，以中间值为参照，进行分析、推理，从而巧妙解题。

例2.仅含氧化铁（Fe2O3）和氧化亚铁(FeO)的混合物中，铁元素的质量分数为73.1%，则混合物中氧化铁的质量分数为（）

A.30%

B.40%

C.50%

D.60%

解析：此题用常规法计算较为复杂。由化学式计算可知：氧化铁中氧元素的质量分数为70.0%，氧化亚铁中氧元素的质量分数为约为77.8%。假设它们在混合物中的质量分数各为50%，则混合物中铁元素的质量分数应为：（70.0%+77.8%）/2 =73.9%。题给混合物中铁元素的质量分数为73.1%＜73.9%,而氧化铁中铁元素的质量分数小于氧化亚铁中铁元素的质量分数，因此混合物中氧化铁的质量分数应大于50%，显然只有选项D符合题意。

三、等效假设

等效假设就是在不改变纯净物相对分子质量的前提下，通过变换化学式，把复杂混合物的组成假设为若干个简单、理想的组成，使复杂问题简单化，从而迅速解题。

例3.已知在NaHS、NaHSO3和MgSO4组成的混合物中硫元素的质量分数为a%，则混合物中氧元素的质量分数为 ____________。

解析：解此类题用常规方法显然不行，必须巧解，把五种元素质量分数的计算转化为只含三种元素质量分数的计算。由于Na 和H 的相对原子质量之和等于Mg 的相对原子质量，所以可以将“NaH”视为与“Mg”等效的整体，据此，我们就可以将原混合物假设为由MgS 、MgSO3和MgSO4三种化合物组成。通过对混合物中各成分的化学式观察可以看出，无论三种纯净物以何种质量比混合，混合物中Mg 、S 的原子个数比固定为1：1，混合物中Mg 、S 元素的质量比固定为24：32，因为混合物中硫元素的质量分数为a%，则混合物中Mg 的质量分数为：(24/32)a%=3a%/4，所以混合物中氧元素的质量分数为1—a%—3a%/4=1－1.75a%。

四、赋值假设

赋值假设就是在有关化学式的无数据计算、以比值形式作已知条件或求比值的问题中，赋予某些特定对象具体的量值，化抽象为具体，以使问题顺利解决。

例4.青少年应“珍爱生命，远离毒品”。海洛因是一种常用的毒品，其元素的质量分数分别为：C ：68.29% H ：6.23% O ：21.68% ,其余为氮。若已知其相对分子质量不超过400，则一个海洛因分子中氮原子个数为（ ）

A.4

B.3

C.2

D.1

解析：本题单纯从元素质量分数的角度出发，却很难找到一条明确的答题思路。依题意可知：海洛因中氮元素的质量分数为：1－68.29%－6.23%－21.68%=3.8% ，比海洛因中其它元素的质量分数都小，且氮原子的相对原子质量又较大，因此我们不妨假设一个海洛因分子中氮原子的个数为1，可计算海洛因的相对分子质量为：14/3.8%=368＜400，恰好符合题意，故一个海洛因分子中氮原子的个数为1，此题的答案应选D.

一、根据化合价确定化学式

例1:已知元素R 化合物的化学式为R SO n m ()4，那么它与NO 3-形成化合物的化学式为（ ）。

A ．R NO n m ()3

B ．R NO m n ()3

C ．R NO m n ()/32

D ．R NO n m ()/32

解析：根据化学式R SO n m ()4和化合价的原则，得R 的化合价为＋2m/n ，且NO 3-化合价为－1价，

因此化学式应选C 。

二、利用原子结构特征确定化学式

例2：A 元素的原子核外有16个电子，B 元素的原子最外层有2个电子，则A 、B 两元素形成的化合物的化学式为（ ）。

A ．A

B B ．BA

C ．B 2A

D ．BA 2

解析：A 元素的原子核外有16个电子，其最外层有6个电子，在化合物中A 显－2价，B 元素的原子最外层有2个电子，在化合物中显＋2价，因此A 、B 两元素形成化合物的化学式为BA ，应选B 。

三、利用分子中所含原子数、电子数确定化学式

例3：某化合物分子中含有4个原子、14个电子，该化合物的化学式为（ ）。

A ．SO 3

B ．NH 3

C ．C H 22

D ．CH 4

解析：SO 3分子中含有4个原子，含电子数为：16×1＋8×3=40，不合题意；

NH 3分子中含有4个原子，含电子数为：711310⨯+⨯=，不合题意；

C H 22分子中含有4个原子，含电子数为：621214⨯+⨯=，符合题意；

CH 4分子中含有5个原子，不合题意。应选C 。

四、利用元素质量之比确定化学式

例4：有一种氮的氧化物，氮元素与氧元素的质量之比为7：4，此化合物的化学式为（

A ．N O 2

B ．NO 2

C ．N O 23

D ．N O 25

设该化合物的化学式为N O x y ，则141674x y ：：=，x ：y=2：1，答案应选N O 2，即A 。

五、利用元素质量守恒确定化学式

例5：还原某金属R 的氧化物2.32g ，可得到金属1.68g ，若已知R 的相对原子质量为56，则此金属氧化物的化学式为（ ）。

A ．R O 23

B ．R O 34

C ．RO 2

D ．RO

解析：设R 氧化物的化学式为R O x y ，由元素质量守恒可知道氧元素质量为：2.32g －1.68g=0.64g ，因56x ：16y=1.68g ：0.64g ，则x ：y=3：4，此金属氧化物的化学式为R O 34。所以应选B 。