竞赛题训练：
1、从中药麻黄碱中提取麻黄素可作为平喘药使用，为确定麻黄素的化学式（已知它由碳、氢、氮、氧四种元素组成），把10g 麻黄素完全燃烧可得26.67gCO 2和8.18gH 2O ，同时测得麻黄素含氮8.48％，由此可推得麻黄素的化学式为 （ ）
A. B.
C. D. 2、根据元素化合价高低的顺序，在NH 4Cl 、N 2、N 2O 、X 、N 2O 3、NO 2、KNO 3的排列中X 应是 （ ） A. KNO 2 B. C. NO D. N 2O 5
3、铝碳酸镁是一种天然矿物，它最广泛的用途是作为新型抗酸药，用于治疗胃溃疡和胃酸过多症等，其化学式为，其中x 为 （ ）
A. 15
B. 16
C. 17
D. 18 4、已知NaHS 、MgSO 4和NaHSO 3所组成的混合物中硫元素的质量分数为a ％，则氧元素的质量分数为
（ ）
A. 1.75a ％
B. 1.25a ％
C. 1－1.75a ％
D. 无法计算
5、某金属元素R ，它的氢氧化物的相对分子质量为m ，它的氯化物的相对分子质量为n 。
则该金属元素R 的化合价为 （ ） A. B. C. D.
“化学式与化合价”竞赛题赏析
河北 张学军（高级教师）
化学竞赛题是在教材基础上，对其内容加以充分地拓展和丰富，派生出的各类构思巧妙的试题。
下面选取部分有代表性的题目，并作如下分析。
知识点一 依据相对分子质量确定元素的化合价
例1、某金属元素R ，它的氢氧化物的相对分子质量为m ，它的氯化物的相对分子质量为n 。
则该金属元素R 的化合价为 （ ）
A. B. C. D.
分析：因为在R 的氢氧化物与氯化物中，R 元素的相对原子质量不变，用此等量关系可建立两个化学式之间的联系，从而可计算出R 元素的化合价。
设R 元素的化合价为x ，因为氢氧根和氯离子均为－1价，所以，其氢氧化物的化学式为R （OH ）x ，其氯化物的化学式为RCl x ，根据相对分子质量与化学式的关系，则有，解得
，因此B 选项正确。
答案：B
知识点二 依据元素质量比确定物质的化学式
例2、从中药麻黄碱中提取麻黄素可作为平喘药使用，为确定麻黄素的化学式（已知它由碳、氢、氮、氧四种元素组成），把10g 麻黄素完全燃烧可得26.67gCO 2和8.18gH 2O ，同时测得麻黄素含氮8.48％，由此可推得麻黄素的化学式为 （ ）
A. B. C. D. NO H C 3020O N H C 23020NO H C 1510521510O N H C 424SO )NH (O H 4CO )OH (Mg Al 23x 62⋅5.18n m -+5.18m n -+n m 5.18-+m n 5.18-+5.18n
m -+5.18m
n -+n m 5
.18-+m n 5
.18-+x 5.35n x 17m -=-5.18m n x -+=NO H C 3020O N H C 23020NO H C 1510521510O N H C
分析：麻黄素燃烧过程中只与空气中的氧气反应，所以燃烧后生成的二氧化碳中的碳元素与水中的氢元素一定来自于麻黄素：26.67gCO 2中碳元素的质量为，同理，可计算出8.18gH 2O 中氢元素的质量为0.91g ，所以，麻黄素中碳、氢、氮、氧的质量比为7.27g ：0.91g ：（10g ×8.48％）：（10g －7.27g －0.91g －10g ×8.48％）=727：91：84.8：97.2，又因元素质量比是相对原子质量与元素的原子个数的乘积之比，所以，如果用元素的质量比除以各元素的相对原子质量，就能得到元素的原子个数比，即碳、氢、氮、氧的原子个数比是（727g ÷12）：（91g ÷1）：（84.8g ÷14）：（97.2g ÷16）≈10：15：1：1。
故C 选项正确。
答案：C
知识点三 依据化学式确定元素的化合价
例3、根据元素化合价高低的顺序，在NH 4Cl 、N 2、N 2O 、X 、N 2O 3、NO 2、KNO 3的排列中X 应是 （ ）
A. KNO 2
B.
C. NO
D. N 2O 5
分析：根据化学式中各元素的化合价代数和为零的原则可知，N 2O 中氮元素的化合价为+1，N 2O 3中氮元素的化合价为+3，据此可推出，各化学式是依据氮元素的化合价由低到高的顺序排列的，且可知X 中氮元素的化合价为+2。
经对各选项逐一验证，可知C 符合题意。
答案：C
知识点四 依据化学式确定元素的原子数目
例4、铝碳酸镁是一种天然矿物，它最广泛的用途是作为新型抗酸药，用于治疗胃溃疡和胃酸过多症等，其化学式为，其中x 为 （ ）
A. 15
B. 16
C. 17
D. 18
分析：观察化学式可知，该化学式与常见化学式的不同之处在于它带有4个结晶水，因为H 2O 本身的元素化合价代数和为零，所以，进行化合价计算时，可以不予考虑，只考虑前面的部分，即A12Mg 6（OH ）x CO 3，因为Al 、Mg 、OH 、CO 3的化合价分别为+3、+2、－1、－2，则有：（+3）×2+（+2）×6+（－
1）·x+（－2）=0，解得x=16。
答案：B
知识点五 依据化学式计算元素的质量分数
例5、已知NaHS 、MgSO 4和NaHSO 3所组成的混合物中硫元素的质量分数为a ％，则氧元素的质量分数为 （ ）
A. 1.75a ％
B. 1.25a ％
C. 1－1.75a ％
D. 无法计算
分析：观察这三个化学式，因为Na 和H 的相对原子质量之和与Mg 相同，经等量变形后，原混合物可看作是MgS 、MgSO 4和MgSO 3的组合，因为在变形后的混合物中，镁与硫的原子个数比为1：1，据此，=⨯4412g 67.26g 27.7424SO )NH (O H 4CO )OH (Mg Al 23x 62⋅
可计算出变形后的混合物中，镁元素的质量分数为=0.75a%，所以，混合物中氧元素的质量分数
为1－a ％－0.75a ％=1－1.75a ％。
答案：C
3224%a。
