世界上任何物质都是永恒不变的,物质不会凭空产生,也不会凭空消失,只是物质的存在形式不同而已。元素来问题正是这一哲学问题的体现。
一.利用元素来源求物质的化学式
例:铁是变价元素,把14.4克FeC2O4(草酸亚铁)加热后,生成7.2克铁的氧化物和二氧化碳,求铁的氧化物的化学式。
[分析]
FeC2O4 分解生成 Fe的氧化物和CO2
Fe的氧化物中的Fe元素是全部来源于FeC2O4,因此FeC2O4中FE元素质量等于Fe的氧化物中Fe元素的质量。
解:因为,14.4克FeC2O4中Fe元素的质量=14.4克×56/144×100%
=5.6克
因此, 7.2克铁的氧化物中Fe元素的质量=5.6克
7.2克铁的氧化物中O元素的质量=7.2克-5.6克
=1.6克
7.2克铁的氧化物中元素与元素的质量比为
mFe:mO=5.6克:1.6克
=56:16
又因为,化合物中各元素的质量比等于各元素的相对原子质量与原子个数的乘积之比.
因此,
mFe:mO=(Fe的相对原子质量×的原子个数):(O的相对原子质量×的原子个数)
设的原子个数为a,O的原子个数为b,则
56:16=56a:16b
因此,a:b=1:1
又因为,稳定存在的无机化合物中各元素的原子个数比必须最简
所以,a=1,b=1
因此,Fe的氧化物的化学式为FeO(氧化亚铁)
二.利用元素来源书写有机物与充足O2燃烧的化学方程式
例:甲烷在充足的O2中燃烧
[分析]甲烷的化学式:CH4,由化学式可见甲烷中只含有C元素和O元素。而反应物为:CH4和O2,也含有C元素和O元素。因此燃烧产物只能为CO2和H2O。
化学方程式:CH4+O2 生成 CO2+H2O
例:丁醇在充足O2中燃烧
[分析]丁醇在充足的O2中燃烧,反应物为C4H9OH和O2,观察元素种类可知,反应物中只含有C,H,O元素三种元素,因此燃烧产物只能为CO2和H2O。
化学方程式:C4H9+O2 生成 CO2+H2O
[小结]
A:任何含碳的可燃性物质在充足的O2中燃烧,都会生成CO2
B:任何含氢的可燃性物质在充足的O2中燃烧,都会生成H2O。
元素来源问题的应用