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由硅酸盐改写成氧化物所想到的

来源:未知作者:张世敏 点击:所属专题: 硅酸盐 化学式改写
硅酸盐是构成地壳的主要成分,由于硅酸盐种类多、结构复杂,除简单的硅酸盐如Na2SiO 3 等用盐的形式表现外,绝大多数在化学上常用金属氧化物和二氧化硅的形式来表示其组成。对化合物的化学式进行改写,有时是为了某种方便,如:方便书写、方便计算、方便了解成分等,这

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硅酸盐是构成地壳的主要成分,由于硅酸盐种类多、结构复杂,除简单的硅酸盐如Na2SiO3等用盐的形式表现外,绝大多数在化学上常用金属氧化物和二氧化硅的形式来表示其组成。对化合物的化学式进行改写,有时是为了某种方便,如:方便书写、方便计算、方便了解成分等,这类改写以形为主;有时是为了能在复杂的问题中抓住主要的、本质的东西,以便能更好地理解物质的化学性质,这类改写以神为主,所以改写化学式要具有形神兼备的思想,改写化学式需要强调一条重要原则就是无论把化学式改写成怎样的形式,该化合物所有元素的化合价是不能改变的。下面就硅酸盐由盐的书写改写为氧化物的形式即改写的一般方法归纳为: 

碱性氧化物、两性氧化物、酸性氧化物、水(xMO·nSiO2·mH2O)。 

氧化物前系数配置的原则: 

除氧元素外,其他元素配置前后按原子个数守恒原则配置系数。 

注意:①氧化物之间以“·”隔开;②系数配置出现的分数应化为整数。如:正长石KAlSi3O8不能改写成K2O·Al2O3·3SiO2,应改写成由硅酸盐改写成氧化物所想到的K2O·Al2O3·6SiO2。③金属氧化物在前(活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物),非金属氧化物在后,若同一元素有变价,那么低价在前,高价在后,H2O一般写在最后。 

【例题1】将下列硅酸盐改写成氧化物的形式: 

①镁橄榄石(Mg2SiO4):________________________ 

②高岭石[Al2(Si2O5)(OH)4]:_____________________ 

③青石棉(Na2Fe5Si8H2O24):____________________ 

解析:改写前首先判断各元素的化合价,改写前后各元素的化合价保持不变,按照改写原则:碱性氧化物、两性氧化物、酸性氧化物、水先后顺序进行改写,如果同一元素出现了变价,那么低价在前,高价在后,把水写在最后。 

答案:①2MgO·SiO2②Al2O3·2SiO2·2H2O③Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2

【例题2】许多含氧酸及其盐类均可类似地改写为氧化物的形式,请将下列物质改写成氧化物的形式: 

①HNO3:________;②HCOOH:___________;③KAl(SO4)2·12H2O:____________________; 

④通过以上的改写可知HNO3由硅酸盐改写成氧化物所想到的酸酐是:________;HCOOH与浓H2SO4反应可以制取_________气体。 

解析:在由硅酸盐改写成氧化物的基础上,当然同时也不能出现分数,不够时可以在前面加计量数,如HNO3可以看作2HNO3写成N2O5·H2O。 

答案:①N2O5·H2O②CO·H2O③K2O·Al2O3·4SO3·24H2O④N2O5·CO 

【例题3】北京2008年奥运会金牌的直径为70mm,厚度为6mm。奖牌正面为插上翅膀站立的希腊胜利女神和希腊潘纳辛纳科竞技场,奖牌背面镶嵌着取自中国古代龙纹玉璧造型的玉璧,环形玉璧由白玉制成,白玉的环形成分可简单看作是Ca2Mg5Si8O22(OH)2,将其改写成氧化物的形式为(  ) 

A. 5CaO·2MgO·8SiO2·H2              B.  2CaO·5MgO·8SiO2·2H2

C. 2CaO·5MgO·8SiO2·H2O          D.  2CaO·8MgO·5SiO2·H2

解析:白玉的成分中,硅为+4价,氧为-2价,钙和镁均为+2价,氢为+1价,根据化合价判断氧化物的化学式,并检查原子个数确定化学式前的系数。 

答案:C 

点拨:复杂的硅酸盐改写成氧化物时,应注意以下几点:元素的化合价不变;原子个数比不变;计量系数写在氧化物化学式的前面。 

【例题4】已知在一定的条件下,Fe在Cl2中燃烧可以生成Fe3Cl8它可以看作是FeCl2·2FeCl3。类似地,I2在一定的条件下也可得到Fe3I8,那么它可以看作是:________。 

解析:此题不能完全模仿,要考虑实际反应。因Fe3+与I不能共存,I2的氧化性没有Cl2气强,在反应时不能生成FeI3。故不能写成FeI2·2FeI3。 

答案:3FeI2·I2。 

点拨:由此可见,并不是所有的题或内容都可以模仿,要结合题干的具体内容,具体分析,只有在符合化学反应实际的情况下,才能做出正确的答案。 

【例题5】Pb3O4可该改写成2PbO·PbO2,若把它看成一种盐,又可以写成Pb2[PbO4]。根据这种书写规则,Fe3O4用上述氧化物和盐的表示形式是 ( )

A.2FeO·FeO2,Fe2[FeO4]      B.FeO·Fe2O3,Fe2[FeO4

C.FeO·Fe2O3,Fe[FeO2]2      D.2FeO·FeO2,Fe2[FeO2]2 

解析:如果简单机械模仿,将Fe3O4类比Pb3O4,则容易错选A,原因是没有对上述两种物质中元素的化合价的异同进行分析、比较,在Pb3O4中,铅元素的化合价分别是+2和+4价,而在Fe3O4中铁元素的化合价分别是+2和+3价,根据化合价规则和Pb3O4的书写方法,不难得出Fe3O4的氧化物和盐的形式应分别为:FeO·Fe2O3和Fe[FeO2]2,故选C。 

答案:C 

点拨:有些新的或难度较大的习题,我们在短时间内看不出已知和未知的关系,不能实现类比,我们就要分析两个对象相同的属性和不同的属性的联系,“求同”和“求异”并进,“模仿”和“改造”结合,充分发挥类比在创造思维中的作用。要学会灵活变通,开拓创新。在平时的学习中,对课本中的概念要吃透内涵和外延,这才是解能力题的基础,不重视基础,好高骛远是学习中的大忌。 

【例题6】碘和氧可以形成多种化合物,其中一种称为碘酸碘,在该化合物中,碘元素呈+3和+5两种价态,这种化合物的化学式为 

A.I2O3         B.I2O4       C.I4O7        D.I4O9 

解析:借助于氯酸钾的化学式KClO3,可推知碘酸根为IO3,这是该题形似的地方。分析碘酸根中碘的化合价为+5价,则作为阳离子的碘为+3价,同种元素高价部分作酸根,低价部分作阳离子,所以碘酸碘的化学式为I(IO3)3,这是此题神似的地方,进一步改写为I4O9,故D选项正确。 

答案:D 

【例题7】为了方便某些化学计算,有人建议将98℅的浓硫酸改写为下列形式,其中合理的是(  ) 

A.H2SO4·1/9H2O          B.SO3·10/9H2O        C.H2SO4·SO3          D.H2SO4·H2

解析:设98℅的浓硫酸的质量为100g ,则H2SO4为98g ,H2O为2g ,由此可以得出下列关系:n(H2SO4):n(H2O)=98g /98g ·mol-1:2g /18g ·mol-1=1:1/9,故选项A正确;又由于一个H2SO4分子可以改写成一个SO3分子和一个H2O分子,所以n(SO3):n(H2O)=1:(1+1/9)=1:10/9,故选项B正确;选项C为由硅酸盐改写成氧化物所想到的发烟硫酸,选项D为98g ÷(98g +18g )×100℅=84.4℅的浓硫酸。该题对化学式的改写是为了方便某些化学计算。 

答案:A、B 

【例题8】胃舒平主要成分是氢氧化铝,同时含有三硅酸镁(Mg2Si3O8·nH2O)等化合物。 

(1)三硅酸镁的氧化物形式为,某元素与镁元素不同周期但在相邻一族,且性质和镁元素十分相似,该元素原子核外由硅酸盐改写成氧化物所想到的电子排布式           。 

(2)铝元素的原子核外共有    种不同运动状态的电子、           种不同能级的电子。 

(3)某元素与铝元素同周期且原子半径比镁原子半径大,该元素离子半径比铝离子半径        (填“大”或“小”),该元素与铝元素的最高价氧化物的水化物之间发生反应的离子方程式为:               

(4)Al2O3、MgO和SiO2都可以制耐火材料,其原因是               。 

A、Al2O3、MgO和SiO2都不溶于水 

B、Al2O3、MgO和SiO2都是白色固体 

C、Al2O3、MgO和SiO2都是氧化物 

D、Al2O3、MgO和SiO2都有很高的熔点 

解析:此题考查了硅化合物、元素周期表、原子的核外电子排布、原子的核外电子运动状态、元素周期律等知识。(1)根据胃舒平中三硅酸镁的化学式和书写方法,其写作:2MgO·3SiO2·nH2O;与镁元素在不同周期但相邻一族的元素,其符合对角线规则,故其是LI,其核外电子排布为:1s22s1;(2)中铝元素原子的核外共有13个电子,其每一个电子的运动状态都不相同,故共有13种;有1s、2s、2p、3s、3p共5个能级;(3)与铝元素同周期且原子半径大于镁的元素是钠,其离子半径大于铝的离子半径;两者氢氧化物反应的离子方程式为:Al(OH)3+OH=AlO2+2H2O;(4)分析三种氧化物,可知三者都不溶于水且都具有很高的熔点。答案:(1)2MgO·3SiO2·nH2O、1s22s1;(2)13、5;(3)大、Al(OH)3+OH=AlO2+2H2O;(4)A、D。 

点拨:硅酸盐用氧化物的形式来表示组成的书写顺序是:活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→非金属氧化物→二氧化硅→水,并将氧化物的数目用阿拉伯数字在其前面表示。比如斜长石KAlSI3O8:K2O·Al2O3·6SiO2

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