2021学年第三节 化合价测试题
展开第四单元 课题4 化学式与化合价
【基础知识】
一、化学式
1. 概念:用元素符号和数字的组合来表示物质组成的式子叫做化学式。例如O2、Fe3O4、CO2、H2O等
2. 化学式的意义
①宏观:a.表示什么物质; b.物质是由什么元素组成的。
a 由分子构成的物质
②微观: 表示什么分子;
1个分子中所含原子的种类和数目。
b.由离子构成的物质:表示构成这种物质的离子个数比。
c .由原子构成的物质:表示1个该原子。
宏观上:①表示二氧化碳气体,
如:CO2 ②表示二氧化碳是由碳、氧两种元素组成的;
微观上:①表示1个二氧化碳分子,
②表示1个二氧化碳分子是由1个碳原子和两个氧原子构成的。
宏观上:①表示氯化钠这种物质
NaCl ②表示氯化钠是由钠元素和氯元素组成的;
微观上:①表示出氯化钠中钠离子与氯离子的个数比是1∶1。
宏观上:①表示铁这种物质
在描述物质的宏观组成和微观构成时,要注意概念的对应,即“物质的名称、元素、组成”联用,“分子、原子、构成”联用。
注意
Fe ②表示铁是由铁元素组成的;
微观上:①表示1个铁原子。
【想一想】
符号H、2H、H2、2H2各具有什么意义?
①H :
②2H :
③H2 :
④2H2 :
①元素符号之前加数字不再表示某元素,不再有宏观的意义,只表示n个这样的原子。
②化学式前加数字也不再表示该物质,不具有宏观的意义,只表示n个这样的分子。
3. 化学符号中数字的意义
符号中的数字
含义
举例
元素符号前的化学计量数
原子个数
2Fe表示2个铁原子
离子符号前的化学计量数
离子个数
2Na+表示2个钠离子
化学式前的化学计量数
分子个数
2H2O表示2个水分子
化学式中元素符号右下角的数字
表示一个分子中该原子的个数
H2O中“2”表示一个水分子中含有2个氢原子
元素符号右上角的数字
表示该元素的一个离子所带的电荷数
Mg2+表示1个镁离子带2个单位的正电荷
对点训练
【例1】下列化学用语书写正确的是( A )
A.氮气N2 B.氯离子Cl1- C.铝元素AL D.1个氢分子2H
【例2】下列同学对二氧化硫化学式“SO2”的认识中,不正确的是( B )
B. C. D.
【例3】(2021•武汉)下列有关化学用语的说法中,正确的是( C )
A.2H表示2个氢分子 B.硝酸铵中的阳离子是NH3﹣
C.五氧化二磷的化学式为P2O5 D.Al3+的结构示意图为
【例4】下列化学用语的使用及其表示的意义,正确的是( D )
A. H2O——一个水分子中含有一个氢分子和一个氧原子 B. 4H——4个氢元素
C. Ca+2——一个钙离子带二个单位正电荷 D. 2CO2——两个二氧化碳分子
【例5】下列化学用语所表达的意义正确的是( C )
A.C60—60个碳原子 B.2O2—2个氧原子 C.Na+—1个钠离子 D.3N——3个氮元素
【例6】用化学符号或化学符号中数字表示的意义填空。
(1)氢原子_____________。 (2)2个氮分子_____________。(3)4个硫原子:_____________。
(4)2个镁离子:_____________。(5)SO2中“2”的意义______________________________________。
【答案】(1)H(2)2N2(3)4S (4)2Mg2+(5)一个二氧化硫分子中含有2个氧原子
二、化合价
1.定义:用来表示元素在形成化合物时的原子个数比,即元素原子之间相互化合的数目,是元素的一种化学性质。有正价与负价之分。
2.表示方法:在元素符号或原子团正上方用“+n”或“-n”表示,符号在前,数字在后。若数字为1时,不能省略。如 +2Mg 表示+2价的镁元素,该符号只有宏观含义。
元素
元素符号
常见化合价
元素
元素符号
常见化合价
钾
K
+1
氢
H
+1
钠
Na
+1
氟
F
-1
银
Ag
+1
氯
Cl
-1、+1、+5、+7
钙
Ca
+2
溴
Br
-1
镁
Mg
+2
氧
O
-2
钡
Ba
+2
硫
S
-2、+4、+6
铜
Cu
+1、+2
碳
C
+2、+4
铁
Fe
+2、+3
硅
Si
+4
铝
Al
+3
氮
N
-3、+2、+3、+4、+5
锰
Mn
+2、+4、+6、+7
磷
P
-3、+3、+5
锌
Zn
+2
3.原子团:作为一个整体参加反应的原子集团(就好象一个原子一样),原子团也叫做根。
根的名称
根的符号
常见化合价
硝酸根
NO3-
-1
氢氧根
OH-
-1
硫酸根
SO42-
-2
碳酸根
CO32-
-2
磷酸根
PO43-
-3
巧记
铵根
NH4+
+1
加点的元素化合价为负价
常见元素化合价口诀 常见原子团化合价口诀
一价氢氯钾钠银,二价氧钙钡镁锌 负一硝酸氢氧根
三铝四硅五价磷,二三铁,二四碳 负二硫酸碳酸根
二四六硫都齐全,铜汞二价最常见 负三记住磷酸根
单质为零永不变 正一价的是铵根
4. 化合价的规律
(1) 化合价有正价和负极之分,在化合物中各元素的正负化合价代数和为零。
(2) 在单质中,元素的化合价为0价。
(3) 一般来说,在化合物中,氢元素显+1价,氧元素显-2价。
(4) 金属元素和非金属元素化合时,金属元素通常显正价、非金属元素通常显负极。
化合价是元素的原子相互化合的数目,单质中只含一种元素,不与其他元素化合,因此单质中元素的化合价为0。要结合化合价的数值来理解符号表示的含义。例如: 0Mg表示镁单质中镁元素的化合价为0;+2Mg 表示在化合物中镁元素显+2价;+2Mg O 表示氧化镁中镁元素的化合价为+2价。
注意
5. 化合价和离子符号比较
离子符号
化合价
标注位置
元素符号或原子团的右上角
元素符号或原子团的正上方
符号与数字位置
数字在前、正负号在后
正负号在前、数字在后
数值为1时
省略
不能省略
举例
Na+、S2-、NO
、2、2
联系
同种元素或原子团的化合价和离子所带电荷,通常数值相等、正负号相等,但位置不同
对点训练
【例1】下列关于化合价的叙述:
①化合价是元素的一种性质,因此称为元素的化合价,而不应称为原子的化合价。
②化合物中化合价有正价和负价,其数值由元素的一个原子得失电子的数目或形成共用电子对的数目决定的。
③一种元素只有一种化合价。
④在化合物中非金属元素的化合价为负值。
其中正确的是( A )
A. ①② B.①③ C.②③④ D.①
【例2】掌握好化学用语,有利于化学学习。小雨同学依据描述书写的化学符号:
①五个一氧化碳分子:5Co; ②两个氢分子:2H2; ③两个氢氧根离子:2OH﹣;
④2个钾元素:2K;⑤氯化亚铁的化学式:FeCl2;⑥﹣2价的氧元素:O2﹣
其中正确的有( D )
A.①③⑤ B.①⑤⑥ C.②③④ D.②③⑤
【例3】下列化学符号中数字“2”表示的意义不正确的是( C )
A.2Fe3+:两个铁离子 B.O2:一个氧分子中含有两个氧原子
C.2He:2个氦元素 D.:氧化铜中铜元素的化合价为+2价
【例4】下列化学用语中,关于数字“2”表示的意义正确的是( D )
A.2H:表示两个氢元素
B.Mg2+:表示镁元素的化合价为+2价
C.NO2:表示二氧化氮中含有两个氧原子
D.2CH4:表示两个甲烷分子
【例5】下列有关化学用语的说法正确的是( D )
A.2N2表示4个氮原子
B.Cl﹣中的“﹣”表示氯元素的化合价为﹣1价
C.CO32﹣表示一个碳酸根
D.H既可以表示氢元素,也可以表示一个氢原子
【例6】下列化学用语表达正确的是( C )
A.2个氢原子:H2 B.锌元素:ZN
C. 钠原子结构示意图: D.氧化镁中镁元素的化合价:O
三、 化合价的应用
1. 根据化合价推求化合物的化学式
书写的步骤是(以氧化铝为例):
①排元素顺序:正价元素写在左,负价元素写在右,并在元素符号正上方标出化合价。如。
②确定各原子个数:价数交叉法:在相应元素符号右下角用小数字标出。如
。
注意:若元素化合价不是最简整数比,一般要先约分,再交叉。如:
2. 根据化学式求元素化合价
一般是根据无变价元素的化合价求有变价元素的化合价。
①依据:化合物中元素的化合价的代数和为零。
②方法:先设出待求元素的化合价为x,再列出使各元素化合价代数和为零的方程,然后求解。
3. 根据化合价判断化学式的正误: 根据化合价可判断化学式的正误。
例如,判断化学式MgO2是否正确的具体步骤为:①标上各元素的化合价: ;②计算正负化合价代数和是否为零:(+2)+(-2)×2=-2≠0;所以上述化学式不正确。
对点训练
【例1】在下列化合物中,具有﹢5价元素的是( A )
A. P2O5 B.H2SO4 C.KMnO4 D.K2CO3
【例2】工业用盐亚硝酸钠(NaNO2)误作食盐,会使人中毒死亡。亚硝酸钠中氮元素的化合价是( B )
A.﹢2 B.﹢3 C.﹢4 D.﹢5
【例3】某化合物的化学式是H2ROn,已知其中R的化合价为﹢6价,则n的值是( D )A.1 B.2 C.3 D.4
【例4】下列关于化合价的叙述正确的是( C )
A.非金属元素一定显负价
B.在化合物中氧通常显+2,氢通常显+1价
C.化合物中元素正负化合价的代数和等于零,单质中的元素的化合价为零
D.根据化合物中元素正负化合价的代数和等于零的原则,可以随意书写物质的化学式
【例5】写出下列化学符号或符号所表示的意义:
(1)2 个铝原子: 。 (2)Mg2+中“2”的意义: 。
(3)3 个五氧化二磷分子: 。(4)氦气: 。
(5)2 个氧离子: 。 (6)氯化钠: 。
(7)硫酸根离子: 。 (8)保持水化学性质的最小微粒: 。
(9)二氧化硅中硅元素的化合价显+4 价: 。(10)标出锰酸钾中锰元素的化合价_____________。
【答案】(1)2Al;(2)一个镁离子带两个单位的正电荷;(3)3P2O5;(4)He;
(5)2O2﹣;(6)NaCl;(7)SO42﹣;(8)H2O;(9)O2 (10)K2O4
【例6】标出下列各组物质中相同元素的化合价:
(1)H2S 、S 、SO2 、Na2SO3 、H2SO4 .
(2)MnO2 、MnCl2 、Mn 、CaMnO4 、KMnO4 .
【答案】(1)﹣2、0、+4、+4、+6.(2)+4、+2、0、+6、+7.
四、化学式的写法和读法
物质
化学式的写法
化学式的读法
单
质
金属单质
直接用元素符号表示该物质
元素名称,如Al—铝
稀有气体单质
某气,如He—氦气
固体非金属单质
元素名称,如C—碳
气体非金属单质
由双原子分子或多原子分子构成的非金属气体,要在元素符号右下角写上表示分子中所含原子数的数字
某气,如O2—氧气,O3 - 臭氧,N2-氮气,H2-氢气
化
合
物
氧化物
氧元素符号在后,另一元素符号在前,如氧化铜—CuO
从后向前读作“氧化某或几氧化几某”,如MgO—氧化镁;Fe3O4—四氧化三铁
金属元素和非金属元素组成的化合物
一般金属元素写在前、非金属元素写在后,如氯化钠—NaCl;硫化钠—Na2S
从后向前读作“某化某”,如ZnS—硫化锌
盐(金属离子或铵根离子与酸根离子结合)或碱(金属离子或铵根离子与氢氧根离子结合)
一般金属元素(或铵根)在前,酸根(或氢氧根)在后;且原子团的个数为多个时,应将原子团用小括号括起来,在小括号的外面右下角标上相应的个数。如硫酸钠—Na2SO4;氢氧化钠—NaOH
含酸根的化合物读作“某酸某”,如CuSO4—硫酸铜;含氢氧根的读作“氢氧化某”,如Ca(OH)2—氢氧化钙
对点训练
【例1】下列物质的化学式读法和写法都正确的是( C )
A. 五氧化二磷 5O2P B.氖气 Ne2 C.三氧化二铁 Fe2O3 D.二铝化三氧 Al2O3
【例2】按照要求写出下列物质的化学式:
氮气 ;氧气 ;氢气 ;氖气 ;二氧化碳 ;硫 ;
二氧化硫 ;五氧化二磷 ;氯酸钾 ;过氧化氢 ;四氧化三铁 ;二氧化锰 ;水 ;高锰酸钾 。
【答案】N2;O2;H2;Ne;CO2;S;SO2;P2O5;KClO3;H2O2;Fe3O4;MnO2;H2O;KMnO4.
【例3】写出下列化学式所代表的物质的名称:
P ;He ; Si ;SO3 ;
Fe2O3 ;HgO ;CO ; Na2SO4 ;KNO3 .
【答案】红磷或白磷;氦气;硅;三氧化硫;三氧化二铁或氧化铁;氧化汞;一氧化碳;硫酸钠;硝酸钾.
五、有关化学式的计算
1. 相对分子质量计算
(1) 相对分子质量:化学式中各原子的相对原子质量的总和,就是相对分子质量(符号为Mr)。
(2) 计算公式:对于化合物XaYb,其相对分子质量(Mr)=X的相对原子质量×a+Y的相对原子质量×b。
2. 物质中组成元素的质量比计算
化合物中各元素的质量比=化学式中各原子的相对原子质量×对应的原子个数之比。
如XaYb中X、Y元素质量比=(X的相对原子质量*a ):(Y的相对原子质量*b)
3. 物质中某元素的质量分数计算
物质中某元素的质量分数=×100%。
4. 原子个数之比:XaYb中X、Y的原子个数比=a:b 如C6H12O6中C、H、O个数比为6:12:6=1:2:1
5.某元素的质量=某化合物的质量×某元素质量分数
=某化合物的质量××100%
对点训练
可能用的相对原子质量:C:12 H:1 As:75 O:16 F:19 Mg:24 Na:23 Fe:56 N:14 Ca:40
【例1】螃蟹作为美食已进入千家万户,蟹肉中的砷(As)元素以有机砷(C5H11AsO2)的形式少量存在,下列有关说法正确的是( C )
A.C5H11AsO2由五种元素组成
B.C5H11AsO2中氧元素的质量分数最小
C.一个C5H11AsO2分子由19个原子构成
D.C5H11AsO2中碳、氢元素质量比为5:11
【例2】世卫组织(WHO)发表声明称,地塞米松(C22H29FO3)可挽救新冠肺炎重症患者生命。下列说法正确的是( B )
A. 地塞米松属于氧化物
B.地塞米松由4种元素组成
C.地塞米松中氢元素的质量分数最大
D.地塞米松中碳元素与氧元素的质量比为22:5
【例3】我国科学家屠呦呦由于成功提取出青蒿素,获得了2015年诺贝尔生理学或医学奖。青蒿素是治疗疟疾的有效药物,它的使用在全世界“拯救了几百万人的生命”。青蒿素的化学式为C15H22O5。试计算:
(1)青蒿素的相对分子质量为 。
(2)青蒿素中碳氧两元素的原子个数比为 。
【答案】(1)282;(2)3:1。
【例4】计算下列物质的相对分子质量(写出过程):
(1)H2O的相对分子质量= ;
(2)Mg(OH)2的相对分子质量= ;
(3)Na2CO3的相对分子质量= ;
(4)Fe2O3的相对分子质量= ;
【答案】(1)1×2+16=18;(2)24+(16+1)×2=58;(3)23×2+12+16×3=106;(4)56×2+16×3=160。
【例5】求下列物质中各元素的质量比
C6H12O6碳、氢、氧元素的质量比= ,CO2碳、氧元素的质量比= ,
NH4NO3氮、氢、氧元素的质量比= , CaCO3钙、碳、氧元素的质量比= ,
【解析】6:1:8 3:8; 7:1:12; 40:12:48=10:3:12
及时小练
可能用的相对原子质量: C:12 H:1 O:16 N:14
1. “3H2SO4”中有“1、2、3、4”四个数字,下面叙述其表示的意义错误的是( A )
A.“1”表示硫元素的个数 B.“2”表示每个分子中含有的氢原子个数
C.“3”表示分子个数 D.“4”表示每个分子中含有的氧原子个数
2.有下列含氮元素的物质:①N2②NO ③NH3④NO2⑤HNO3,按氮元素化合价由高到低排列的顺序是( C )
A.①②③④⑤ B.③①②④⑤ C.⑤④②①③ D.⑤④③②①
3. 尿素的化学式是CO(NH2)2。下列有关说法正确的是( A )
A.尿素由四种元素组成
B.尿素的相对分子质量为60g
C.尿素由1个碳原子、4个氢原子、1个氧原子和2个氮原子构成
D.尿素中碳元素的质量分数最大
4. 下列化学用语表达正确的是( A )
A.:磷元素在化合物中显+5价 B.2O3:6个氧原子
C.溴化钠:BrNa D.钙离子:Ca+
5. (2021•河南)“84”消毒液的主要成分是次氯酸钠(NaClO)。NaClO中氯元素的化合价为( B )
A.﹣1 B.+1 C.+5 D.+7
6.(2019年内蒙古自治区通辽市)正确使用和理解化学用语是重要的学科素养,下列说法正确的是( B )
A.H2O、H2CO3中均含有氢分子 B.KCl、KClO3中氯元素的化合价不相同
C.Na+、Mg2+、Al3+原子核内质子数均为10 D.表示的粒子都是阴离子
7.请你用合适的化学用语或语言文字填空。
(1)两个氮原子_______;(2)保持氦气化学性质的最小微粒_______;(3)氧化铝_______;
(4)在符号“2O”中H正上方的“+1”表示_______________,H右下角的“2”表示______________。
(5)五氧化二磷中磷元素化合价为+5价:_____________。
【答案】(1)2N (2)He (3)Al2O3 (4) 水中氢元素的化合价是+1价 一个水分子中含有2个氢原子
8. 指出下列各物质中氯元素、硫元素、锰元素的化合价:
KCl、 HClO、 KClO3、 HClO4、 Cl2、 H2SO4、 H2SO3、 Na2S2O3、 S、 KMnO4、 K2MnO4、 MnO2
9.丙三醇俗称甘油(化学式为C3H8O3),可用于制造化妆品。请计算:(C:12 H:1 O:16)
(1)甘油中碳、氢、氧三种元素的原子个数比为
(2)甘油中碳、氢、氧三种元素的质量比为 (填最简整数比)。
(3)甘油中元素质量分数最大的是 元素。
(4)46g甘油中氧元素的质量为 g。
答案:(1)3:8:3 (2)9:2:12 (3)氧 或O (4)24
提分作业
可能用的相对原子质量: C:12 H:1 O:16 N:14 Cl:35.5 K:39 S:32
1.下列化学符号中数字表示的意义正确的是( A )
A.N2:“2”表示一个氮分子中含两个氮原子
B.2Ca:“2”表示两个钙元素
C.Mg+2:“+2”表示镁离子带两个单位正电荷
D.S2﹣“2﹣”表示硫元素为负二价
2. 在电影《银河补习班》中,宇航员需要在太空进行作业,太空舱里常用NiFe2O4作为气体转化的催化剂。已知NiFe2O4中Ni为+2价,则Fe的化合价为( C )
A.+1 B.+2 C.+3 D.+4
3. 火柴这种曾经的生活必需品,已经渐渐地淡出了人们的视线。火柴又称““洋火”,包括火柴头,火柴杆和火柴盒三部分。其中火柴头是由氯酸钾KC1O3,二氧化锰MnO2,三硫化二锑Sb2S3和硫S组成的。下列说法不正确的是( B )
A.氯酸钾的相对分子质量是122.5
B.二氧化锰分子中含有一个锰原子和两个氧原子
C.三硫化二锑是由锑元素和硫元素组成的
D.单质硫的化合价为零
4. 葡萄富含维生素C (C6H8O6),下列有关维生素C的说法中正确的是( C )
A.维生素C由20个原子构成
B.维生素C中含有3个氧气分子
C.维生素C中碳、氢元素的质量比为9:1
D.维生素C中氢元素的质量分数最大
5. 写出下列各符号中数字“2”的意义:
2H ;H2 ;2CO
2H2O ; ;O .
【答案】氢原子的个数为2;1个氢分子中含有2个氢原子;一氧化碳分子的个数为2;前一个“2”表示水分子的个数为2,后一个2表示1个水分子中含有2个氢原子;氧化铜中铜元素的化合价为+2价.
6.请标出元素或根的化合价并写出有关化学式:
(1)氯化钙 。(2)氢氧化镁 。(3)碳酸钠 。(4)硫酸铝 。
【答案】(1);(2);(3);(4)。
7. 茶叶中含有的茶氨酸(C7H14O3N2)可以降低血压、提高记忆力、保护神经细胞等功能。请回答:
(1)一个茶氨酸分子中共含有________个原子;
(2)茶氨酸中碳元素和氮元素质量比是________;(最简整数比)
(3)茶氨酸的相对分子质量是________;
(4)茶氨酸中氧元素的质量分数为________;(结果精确到0.1%)
(5) ________g茶氨酸中含有7g氢元素。
答案:(1)26(2)3:1(3)174(4)27.6%(5)87
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