怎样确定物质的化学式
在学习化学知识的过程中,同学们会遇到各种各样确定化学式的问题。对于此类问题归纳起来,大致可分为记忆、理解、思考三个层次。下面我们就按这三个层次对化学式的确定进行分析、总结。
一、相同的反应物在不同的条件下,产物不同。例如:碳在氧气中燃烧,当氧气不充足时,生成CO;在氧气充足的条件下,则生成CO2。铁与氧的反应情况更是如此,铁在不充分氧化、点燃、充分氧化三种不同条件下,就会有三种不同的产物:FeO、Fe3O4、Fe2O3。
处理此类问题,必须根据反应的实际情况写出客观存在物质的化学式,切忌随意臆造。实际上这是对大家记忆水平的考验。
二、利用化合价规则确定化学式。这是一类比较常见的题型。准确地理解氧化物、酸、碱、盐等化合物的概念以及理解并运用“在化合物里,各元素正、负化合价代数和为零”的规则,是解答此类问题的关键。
例1:已知某含氧酸的化学式为HnRO2n-1,试确定该酸酸酐的化学式。
解析:解答此题我们要首先理解含氧酸、酸酐的概念,再根据化合价原则求出R的化合价,然后才能写出酸酐的化学式。
R的化合价数:(2n-1)×2-n=3n-2;酸酐的化学式为:R2O3N-2或 。
例2:已知某元素R的氯化物化学式为RxOy,试确定元素R的氯化物、硝酸盐、硫酸盐的化学式。
解析:氧的化合价为-2价,依据RxOy这个化学式,可以求出R的化合价为+ 价,氯的化合价为-1价,因此R的氯化物中:
R原子数:氯原子数=1:( )=x:2y,其化学式为: 或RxCl2y。
硝酸根、硫酸根等原子团,我们可将其视为单个的原子,其化合价分别为-1价和-2价。
R原子数:硝酸根数=1: ( )=x:2y。
R的硝酸盐的化学式为:R 或Rx(NO3)2y;
R的硫酸盐的化学式为:R 或Rx(SO4)2y。
三、利用物质的特性或各种比确定化学式
1. 利用物质性质或原子结构特征,确定有关物质的化学式
例3:X元素的原子核内没有中子,Y元素的核电荷数为6,且在化合物中显+4价,Z元素的单质虽不能燃烧,但它可以助燃。试确定X、Y、Z三元素的化合物的化学式。
解析:首先我们必须根据题中提供的元素原子的结构、性质等推断出X、Y、Z分别为氢元素、碳元素、氧元素,然后再根据三种单质的性质及化合物规则,确定该化合物中各元素原子个数比。
H:C:O=2:1:3,因此它的化学式为H2CO3。
2. 利用元素质量比或质量百分比,确定物质的化学式
例4:在硫的一种氧化物中,硫元素含量为50%,试写出该氧化物的化学式。
解析:设该氧化物的化学式为SxOy,我们可根据S的百分含量求x和y的比值。 ,化简得:x:y=1:2,故其化学式为:SO2。
例5:已知元素R的原子量为56,在其氧化物中,R元素与氧元素质量比为7:3,试确定该氧化物的化学式。
解析:设该化学式为RxOy,则56x:16y=7:3,整理得:x:y=2:3,故其化学式为R2O3。
注:若题给条件铁的原子量为56,则可直接写出化学式Fe2O3。
显然,上述第三类题型的解答,要求同学们对化合价、物质性质、原子结构、化学计算等知识进行综合运用,是对大家思考水平高低的检验。
练习:
1. 元素X与Y可形成两种化合物A和B,在A中含X元素50%,在B中含X元素40%,且A的化学式为XY2,试确定X的化学式。