初中化学竞赛题选析 4页

初中化学竞赛题选析　例1（2005年山东竞赛题）近年来发现海底蕴藏着大量天然气水合物��“可燃冰”，其贮藏量超过已知天然气、石油和煤蕴藏量总和的2倍，是目前开发前景十分诱人的新能源。天然气水合物是一种晶体，晶体中平均每46个水分子构建成8个笼，每个笼内可容纳1个甲烷分子或1个游离的水分子。若晶体中每8个笼有6个容纳了甲烷分子，另外两个被水分子填充。则“可燃冰”的平均分子组成为（）A.B.C.D.解析：本题是能源知识方面的信息给予题，根据“每46个水分子构建成8个笼，每8个笼有6个容纳甲烷分子，另外两个被水分子填充”可知甲烷分子是6个，水分子是48个，推出甲烷、水的分子个数比是1：8，答案是（D）。例2（2005年全国复赛题）某气体可能由一种或多种常见气体组成，经测定其中只含有碳、氧两种元素，且碳、氧元素质量比是1：2。请写出该气体各种可能的组成情况_________。（只要求写每种组成所含物质的化学式，不必写出每种组分的比例关系）解析：本题是开放性试题，只含有碳、氧两种元素说明是中的一种或多种气体组成，根据化学式可知中碳、氧元素质量比是3/8小于1/2，CO中碳、氧元素质量比是3/4大于1/2，中含碳元素质量是0。该气体中碳、氧元素质量比是1：2，说明所含气体有的碳、氧元素质量比小于1/2，有的大于1/2，由于只有CO中碳、氧元素质量比大于1/2，可推出一定含有CO、或CO、或者CO、、。例3（2003年全国竞赛题）现有一种铜和氧化亚铁的混合物样品。为测定该样品中氧化亚铁的含量，某学生取20.0g此样品置于烧杯中，分四次加入密度为1.22g/cm3的硫酸并做相关记录。有关数据记录见表1：表1\n加入硫酸的序号加入硫酸的体积/mL剩余固体的质量/g123420.020.020.020.016.012.08.08.0试计算：（1）10.0g此样品中铜的质量。（2）样品中氧化亚铁的质量分数。（3）所用硫酸溶液溶质的质量分数。解析：这是一道实验类计算题，涉及到如何从实验所得数据进行计算，从而得出结论。首先确定该实验是酸与金属及酸与氧化物的反应。而所给样品中金属铜不与稀硫酸反应，氧化亚铁与稀硫酸完全反应，这可从第3步与第4步的实验数据得知，剩余固体8.0g，即为不参加反应的金属铜。即20.0g样品含有铜8.0g，则10.0g样品含有铜4.0g；同理可求出氧化亚铁的质量分数为60%。求硫酸溶液溶质的质量分数时，须知与定量硫酸溶液反应的氧化亚铁的质量，那么，每次加入的硫酸溶液是否与样品中氧化亚铁恰好完全反应，这一事实也可从实验数据反映出来，第一次加入20mL硫酸溶液后，固体质量减少4.0g，第二次加入20mL硫酸溶液，固体质量减少仍为4.0g，第三次同样，而在第四次加入20mL硫酸溶液后，固体质量无变化。说明前三次所加60mL硫酸溶液恰好与样品中氧化亚铁完全反应。根据化学方程式可求出硫酸溶液中硫酸的质量分数为22.3％。例4（2004年全国复赛题）X和Z是由A、B、C三种元素（A、B、C均为1~18号元素）形成的两种化合物。已知A在两种化合物中的质量分数分别为29.1%和17.0%，且B、C的质量比在两种化合物中是相同的。已知X的化学式为，Z的化学式为，它的溶液跟盐酸混合时有气体和浅黄色沉淀生成，该气体是形成酸雨的主要原因。则A是_________，B是___________，C是___________（填元素符号），Z的化学式为_________。解析：浅黄色沉淀为S，能形成酸雨的气体为，由此推知X的化学式为。设A的相对原子质量为R，依题意可得方程：\n解得：，故A为Na。Z的化学式可表示为：。依题意设x：y＝2n：3n，则有解得：n＝2，Z的化学式为：。答：故A为Na、B为S、C为O。Z的化学式为。例5（2004年全国复赛题）某管道煤气的主要成分是CO、和等，其体积分数见表2：表2CO其他？15%？24%在充分燃烧时，、CO和三种气体提供的能量占管道煤气提供总能量的85%。有一燃气热水器，某次使用时进水温度为12℃，出水温度为42℃，水流速度为5.0L/min，煤气的消耗量为，在使用过程中损失的能量占30%，已知这三种气体在12℃时的燃烧值见表3：（水的比热容为）表3CO\n求：管道煤气中和的体积分数。解析：水和煤气均取一分钟内的流量和消耗量。其他气体体积依题意可得方程：解得：的体积分数：的体积分数：