2016高考化学一轮复习考点集训 复杂化学式的确定

复杂化学式的确定

【知识点的知识】

1．气体物质相对分子质量的求法

应用气体摩尔体积及阿伏加德罗定律等基本概念，依据气态物质在标准状况下的密度和气态方程式求相对分子质量，也可以根据气体的相对密度求相对分子质量． 2．确定物质化学式的方法

（1）根据元素的质量分数求物质的化学式 方法一：

先计算出相对分子质量，求出元素的质量，然后直接求出各元素原子在化合物中的个数，即求得化学式． 方法二：

同样先计算出相对分子质量，由元素的质量分数求出化合物中各元素的原子个数最简整数比即得到最简式，再求出分子式．

根据物质的通式求有机物的分子式

已知相对分子质量，根据各类有机物的通式求出有机物分子中的碳原子个数确定分子式．

（3）根据物质化学性质写出有关的化学方程式，利用质量守恒等，计算推导物质的化学式（包括根据燃烧产物确定化学式）． 3．确定复杂化学式的计算．

该类题目的特点是：常给出一种成分较为复杂的化合物及其发生某些化学反应时产生的现象，通过分析、推理、计算，确定其化学式．此类题目将计算、推断融为一体，计算类型灵活多变，具有较高的综合性，在能力层次上要求较高．其解题的方法思路：一是依据题目所给化学事实，分析判断化合物的成分；二是以物质的量为中心，通过计算确定各成分的物质的量之比． 【命题方向】

第一种类型：确定系数比

典例1：自然界存在的碳酸盐类铜矿（如孔雀石、石青等）的化学组成为：aCuCO3?bCu（OH）2（a，b为正整数，且a≤2，b≤2）．

（1）将孔雀石、石青矿样分别加盐酸至完全溶解，耗用HCl物质的量与产生CO2物质的量之比：孔雀石为4：1；石青为3：1．则它们的化学组成为：孔雀石__________________________，石青__________________________． 今有一份碳酸盐类铜矿样品，将其等分为A、B两份．然后，加盐酸使A样品完全溶解，产生CO23.36L（标准状况）；加热B样品使其完全分解，得到20g CuO．试计算并确定该矿石的化学组成． （3）某碳酸盐类铜矿样加酸完全溶解后，产生CO26.72L（标准状况），这份矿样中CuO含量不低于________g．

（4）设某碳酸盐类铜矿样的质量为Ag，所含CuO质量为Gg．加酸完全溶解后，产生的CO2体积（标准状况）为VL，则含铜矿样的A、V、G之间的关系式为：A=______________________________． 解析：（1）由关系式：aCuCO3?bCu（OH）2～HCl～aCO2推知，孔雀石的化学式为CuCO3?Cu（OH）2；石青的化学式为2CuCO3?Cu（OH）2；

该铜矿样品的平均组成为3CuCO3?2Cu（OH）2，CuCO3与Cu（OH）2物质的量之比介于孔雀石和石青之间，故为孔雀石和石青的混合物．

（3）将孔雀石和石青改写成氧化物的形式：孔雀石2CuO?CO2?H2O，石青3CuO?CO2?H2O，石青中CuO与CO2的比值

最小，故按石青计算CuO含量至少为：32×6.72L22.4L/mol×80g/mol

（4）n[Cu（OH）2]=n（CuO）-n（CO2），故A=124×V22.4+98×（G80-V22.4） 二、第二种类型：确定元素组成和系数比

典例2：为测定一种复合氧化物型的磁性粉末材料的组成，称取12.52g样品，将其全部溶于过量稀硝酸后，配成100mL溶液．取其一半，加入过量K2SO4溶液，生成白色沉淀，经过滤、洗涤、烘干后得4.66g固体．在余下的50mL溶液加入少许KSCN溶液，显红色；如果加入过量NaOH溶液，则生成红褐色沉淀，将沉淀过滤、洗涤、灼烧后得3.20g固体． （1）计算磁性粉末材料中氧元素的质量分数． 确定该材料的化学式．

答：①20.45%． ②BaFe2O4（或BaO?Fe2O3）． 【解题思路点拨】

[突破口]：根据原子守恒找到各物质之间的关系式．

[常规题解题步骤]：首先，分析判断化合物的成分；其次，通过计算确定各成分的物质的量之比． 一、选择题（共15小题）

1．聚合硫酸铁可用于水的净化，其化学式可表示为[Fea（OH）b（SO4）c]m．取一定量聚合硫酸铁样品与足量盐酸反应，所得溶液平均分为两份．一份溶液中加入足量的BaCl2溶液，得到白色沉淀

﹣13+2+

1.1650g．另一份溶液，先将Fe还原为Fe，再用0.0200mol?L K2Cr2O7标准溶液滴定至终点，

2﹣

消耗K2Cr2O7标准溶液33.33mL．该聚合硫酸铁样品中a：b的比值为（已知：Cr2O7

2++3+3+

+6Fe+14H=2Cr+6Fe+7H2O）．（ ） A． 2：1 B． 3：1 C． 1：1 D． 4：5

2．假设SiO2晶体中Si原子被Al原子取代，不足的价数由K原子补充，当有的Si原子被Al原子取代时可形成正长石，则正长石的化学组成为（ ） A． K2O?Al2O3?4SiO2 B． K2O?Al2O3?6SiO2 C． K2O?Al2O3?8SiO2 D． K2O?Al2O3?2SiO2

3．一种用于处理矿山及其它工业废水的化合物其组成为：MxFey（SO4）z（OH）w（M为阳离子且不与氯离子反应）．称取一定质量的该化合物溶于适量盐酸，将所得黄色溶液转移至容量瓶中并配成100.00mL溶液．量取上述溶液30.00mL，加入足量的BaCl2溶液，经过滤、洗涤、干燥，得白色固体9.32g．另量取30.00mL溶液，加入足量NaOH溶液，加热，收集到能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体448mL（标准状况），同时有红褐色沉淀生成，将所得沉淀经过滤、洗涤、干燥及灼烧，最终得固体4.80g．由计算可以确定： A． 1 B． 2 C． 3 D． 4

4．将一定量xAl2（SO4）（NH4）加热生成NH3 0.85g3?y2SO4?24H2O晶体加入到过量NaOH溶液中，（假如生成的NH3全部逸出），再通入过量的CO2，过滤、洗涤、灼烧，得Al2O3固体2.55g．则x：y=（已知：Al2O3的相对分子质量为102；NH3的相对分子质量为17）（ ） A． 1：2 B． 1：1 C． 1：4 D． 2：1

5．假设原子晶体SiO2中Si原子被铝原子取代，不足的价数由钾原子补充．当有25%的硅原子被铝原子取代时，可形成正长石．则正长石的化学组成为（ ） A． KAlSiO4 B． KAlSi2O6 C． KAlSi2O8 D． KAlSi3O8

的值为（ ）

6．碱式碳酸镁的化学式为a Mg（OH）2?b MgCO3?c H2O．取4.66g碱式碳酸镁，高温煅烧至恒重，得到固体2.00g和标准状况下0.896L CO2．该碱式碳酸镁b：c的值为（ ） A． 1：1 B． 5：4 C． 4：5 D． 1：4

7．铝碳酸镁[AlaMgb?（CO3）c?（OH）d?eH2O]用于治疗慢性胃炎．称取3.01g铝碳酸镁样品，溶

﹣1

于50mL2mol?L的盐酸（过量），收集到气体112mL（标准状况）；往所得溶液中加入40mL 3mol?L﹣1

的NaOH溶液，过滤，将所得沉淀洗涤、干燥、称量得固体1.74g；再将滤液稀释到100mL，测

﹣1ˉ

得溶液中OH的浓度为0.1mol?L．由计算可以确定e的值为（ ） A． 4 B． 5 C． 7 D． 8

8．现有甲、乙两种氧化物，所含R元素的质量分数分别为0.50和0.40．若已知甲是三原子分子，则乙的化学式是（ ）

A． RO2 B． RO3 C． R2O3 D． R2O5

9．有一种铁的氧化物，质量为0.4g，在加热的条件下，用足量的一氧化碳还原，把生成的二氧化碳通入足量澄清的石灰水，得到0.75g沉淀．则这种铁的氧化物的化学式为（ ）

A． FeO B． Fe3O4 C． Fe2O3 D． Fe4O5

10．由于工业的发展，水资源污染日趋严重，水的净化处理一直是受到高度重视的研究课题．某些含Al、Fe的化学试剂可用于净水，如聚合硫酸铁，其化学式为[Fe2（OH）m（SO4）3﹣m/2]n，式中m不可能为（ ）

A． 6 B． 4 C． 3 D． 2

11．已知某亚铁盐的化学式可表示为（NH4）a Feb（SO4）c．取一定质量的该亚铁盐样品全部溶于足量的水中，将所得溶液平均分为两份．一份溶液中加入足量的BaCl2溶液，得到白色沉淀9.32g．另

﹣1

一份溶液同足量的浓NaOH溶液共热，产生的氨气用100mL 0.5mol?L稀硫酸吸收后（设产生的氨

﹣1

全部逸出），剩余的硫酸再用1.5mol?LNaOH溶液中和，需NaOH溶液40mL．该亚铁盐样品中b：c的比值为（ ）

A． 1：1 B． 2：1 C． 1：2 D． 3：2

12．假设SiO2原子晶体中的Si原子被Al原子取代，不足的价数用K原子补充．当有25%的Si原子取代时，可形成正长石，则正长石的化学组成为（ ） A． KAlSiO4 B． KAlSi2O4 C． KAlSi3O8 D． KAlSi4O10

13．某天然碱的化学式可表示为xNa2CO3?yNaHCO3?zH2O．取该天然碱3.32g溶于水后，向其中加入足量盐酸产生CO2的体积为672mL．另取3.32g天然碱样品于300℃加热分解至完全时，产生112mL CO2，固体质量减轻0.67g．则该天然碱样品中x：y：z的比值为（已知：2000℃之内Na2CO3不分解；气体的体积均已折算成标准状况）（ ）

A． 1：1：2 B． 1：2：1 C． 2：1：2 D． 2：2：1

14．聚合硫酸铁可用于水的净化，其化学式可表示为[Fea（OH）b（SO4）c]m．取一定量聚合硫酸铁样品与足量盐酸反应，所得溶液平均为两份．一份溶液中加入足量的BaCl2溶液，得到白色沉淀

3+2+

1.7475g．另一份溶液，先将Fe还原为Fe，再用0.02000mol/L K2Cr2O7标准溶液滴定至终点，消

3+

3+

耗标准溶液50.00mL．该聚合硫酸铁样品中a：b的比值为（ ）（己知：Cr2O7

2++3+3+

+6Fe+14H=2Cr+6Fe+7H2O）

A． 1：1 B． 3：5 C． 3：1 D． 2：1

15．镁铝碱式盐对工业污水中的铬有良好吸附性．取该碱式盐0.7525g，滴加1.0mol/L盐酸，当加盐酸21.25mL时开始产生CO2气体，加入盐酸至22.50mL时恰好反应完全，向该溶液中加入过量氢氧化钠溶液，过滤，沉淀物进行干燥后重0.4350g．则该碱式盐的化学式是（ ） A． Al2Mg6（OH）16CO3?4H2O B． Al4Mg12（OH）34CO3?8H2O C． Al2Mg4（OH）16CO3?4H2O D． Al3Mg6（OH）34CO3?8H2O

二、填空题（共5小题）

16．平达喜是常用的中和胃酸的药物，它的化学成分是铝和镁的碱式碳酸盐．取该碱式盐2.65g，加入2.0mol?L盐酸使其溶解，当逐滴加入盐酸至42.5mL时，开始产生CO2，加入盐酸至45.0mL时正好反应完全．若在上述碱式盐溶于盐酸后的溶液中加入过量的氢氧化钠，过滤，沉淀物进行干燥后重1.74g．请计算该试样中：

（1）碳酸根的物质的量为 ；镁离子的物质的量为 ； 铝离子的物质的量为 ；

（3）写出该碱式碳酸盐的化学式 ．

17．防治环境污染是当前环保工作的重要研究内容之一．二氧化硫和氮氧化物是大气的主要污染物．

（1）将1.5mol SO2用氢氧化钠溶液、石灰及氧气处理后，假设硫元素不损失，理论上可得到 g石膏（CaSO4?2H2O）．

用CH4消除NOx污染的化学方程式为：

CH4+4NO=2N2+CO2+2H2O； CH4+2NO2=N2+CO2+2H2O

现有11.2L NO2、NO的混合气体NOx，将其还原为N2，需要4.48L 的CH4，则混合气体中NO2、NO的物质的量之比为 ．（体积都已换算为标准状况） （3）（a）常温下用氧缺位铁酸锌ZnFe2Oy可以消除NOx污染，使NOx转变为N2，同时ZnFe2Oy转变为ZnFe2O4．若2mol ZnFe2Oy与足量NO2可生成0.5mol N2，则y= ．

（b）氧缺位铁酸锌ZnFe2Oz化学式的氧化物形式为aZnO?bFeO?cFe2O3．已知1mol ZnFe2Oz最多能使4.0L（标况）NO1.4转化为N2．则上述氧化物形式的化学式可具体表示为 ． 18．氮化硅膜与二氧化硅膜相比较具有表面化学性能稳定等优点，故氮化硅膜可用于半导体工业．为生成氮化硅膜，可以用NH3和SiH4（硅烷）在一定条件下反应并在600℃的加热基板上生成氮化硅膜： 3SiH4+4NH3

Si3N4+12H2

﹣1

2﹣

（1）以硅化镁为原料制备硅烷的反应和工业流程如下：

反应原理：4NH4Cl+Mg2Si 4NH3↑+SiH4↑+2MgCl2（△H＜0）

①NH4Cl的化学键类型有 ，SiH4电子式为 ． ②上述生产硅烷的过程中液氨的作用是 ．

③氨气也是重要的工业原料，写出氨气发生催化氧化反应生成NO的化学方程式 ，实验室可利用如图所示装置完成该反应．

在实验过程中，除观察到锥形瓶中产生红棕色气体外，还可观察到有白烟生成，白烟的主要成分是 ．

三硅酸镁（Mg2Si3O8?nH2O）难溶于水，在医药上可做抗酸剂．它除了可以中和胃液中多余酸之外，生成的H2SiO3还可覆盖在有溃疡的胃表面，保护其不再受刺激．三硅酸镁与盐酸反应的化学方程式为 ．将0.184g三硅酸镁加到50mL 0.1mol/L盐酸中，充分反应后，滤去沉淀，以甲基橙为指示剂，用0.1mol/L NaOH溶液滴定剩余的盐酸，消耗NaOH溶液30mL，则Mg2Si3O8?nH2O的n值为 ．（注：Mg2Si3O8的摩尔质量为260g/mol）

19．某研究性学习小组进行了如下实验探究：将适量1.00mol?L CuSO4溶液和2.00mol?LNaOH溶液混合，过滤后得到浅绿色碱式盐沉淀A[化学式：aCu（OH）2?CuSO4]．将9.08g A隔绝空气在1000℃以上强热，得到了5.76g砖红色固体B（铜的+1价氧化物），同时得到的混合气体C；再将5.76g B溶于稀硫酸得到2.56g另一种红色固体D和蓝色溶液．（已知铜的化合价有+1和+2） （1）实验需用1.00mol?L CuSO4溶液480mL，配制以上溶液需用的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒、量筒外还需 ；所称取的胆矾固体是 克．

+

甲同学认为A中含有杂质Na，除去此杂质的方法是 ． （3）B与稀硫酸反应的离子方程式为 ． （4）通过计算确定A的组成为 ．

20．某天然碱（纯净物）可看作由CO2和NaOH反应后的产物所组成．称取天然碱样品四份，溶于水后，分别逐滴加入相同浓度的盐酸溶液30mL，产生CO2的体积（标准状况）如下表： Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ

盐酸液的体积（mL） 30 30 30 30 样品（g） 3.32 4.15 5.81 7.47

二氧化碳的体积（mL） 672 840 896 672

（1）由第Ⅰ组数据中的CO2体积与样品质量之比，可以推测用2.49g样品进行同样的实验时，产生CO2 mL（标准状况）．

另取3.32g天然碱样品于300℃加热分解至完全（300℃时NaCO3不分解），产生CO2112mL（标准状况）和水0.45g，计算并确定该天然碱的化学式．

（3）已知Na2CO3和HCl（aq）的反应分下列两步进行： Na2CO3+HCl→NaCl+NaHCO3 Na2CO3+HCl→NaCl+CO2↑+H2O

由上表中第Ⅳ组数据可以确定所用的HCl（aq）的浓度为 mol/L．

﹣1

﹣1

﹣1