初中化学课题4 化学式与化合价第1课时一课一练

这是一份初中化学课题4 化学式与化合价第1课时一课一练，共11页。试卷主要包含了化学式的书写分两种情况，化学式的意义等内容，欢迎下载使用。
一、化学式的书写分两种情况：
1、单质的化学式的书写，此时又分为两种：
（1）由原子构成的单质，用组成该单质的元素的元素符号来表示它的化学式，例如，铁的化学式为Fe；硫的为S；氦气的为He；等等。
（2）由分子构成的单质，要先写出组成该单质的元素的元素符号，再在其右下角标出该分子的构成（即该分子中所含的原子个数）；才能完成其化学式的书写，例如，氧气的化学式为O2；氮气的为N2；氢气的为H2；等等。
※单质化学式书写注意：
（1）除H2、N2、O2、F2、Cl2、Br2(溴)、I2(碘)七种由双原子分子构成的单质外，初中其他绝大多数单质的化学式直接用元素符号表示，此时的元素符号多了“单质”的意义。
（2）特殊化学式：臭氧O3。
2、化合物的化学式的书写：
（1）是要先按照“左正右负”的原则[即正价元素或原子团写在左边，负价元素或原子团写在右边；但甲烷（CH4）、氨气（NH3）除外]，书写出组成该化合物的元素的元素符号；
（2）是采用交叉法（即交叉正、负化合价的数值），找到并标出各元素符号右下角所要标注的原子或离子个数；即可得到该化合物的化学式。
※化合物化学式的书写注意：
①当组成元素原子个数比是1时，“1”要省略不写；
②化学式中右下方的数字一般为最简整数比（如P2O5、Fe3O4）；
③由两种元素组成的化合物，一般从右向左读作“某化某”。有时还要读出化学式中各种元素的原子个数。
二、化学式的意义：
1、宏观上表示该物质及该物质的元素组成，微观上表示该物质的构成；如果构成该物质的粒子是原子，那么它还能表示元素和一个该原子；如果构成该物质的粒子是分子，它除了表示一个该分子外，还表示该分子的构成等等；
2、根据物质的化学式，结合所给的原子的相对原子质量，还能计算出该物质的相对分子质量、其中的元素质量比或某元素的质量分数，具体的表述是这样的：
（1）由原子构成的物质的化学式的意义，以铁（Fe）为例，它除了表示铁这种物质、铁由铁元素组成、铁由铁原子构成以外，还能表示铁元素和一个铁原子，等等；
（2）由分子构成的物质的化学式的意义。
（3）由离子构成的物质的化学式的意义，以氯化钠（NaCl）为例，它既表示氯化钠这种物质，又表示氯化钠由钠元素和氯元素组成，还表示氯化钠由钠离子和氯离子构成等等。
【典例1】某同学制作的试剂标签如下，其中化学式书写不正确的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】B。
【解析】
A．硝酸铜中，铜元素显+2价，硝酸根显﹣1价，其化学式为Cu（NO3）2，故正确。
B．氯化铁中，铁元素显+3价，氯元素显﹣1价，其化学式为：FeCl3，故错误；
C．氢氧化钾中，钾元素显+1价，氢氧根显﹣1价，其化学式为：KOH，故正确；
D．氧化铝中，铝元素显+3价，氧元素显﹣2价，其化学式为：Al2O3，故正确；
故选：B。
【典例2】春节期间，小科用元素名称写了一句对联：“Ag（银）Zn（锌）Na（钠）F（氟）Ga（镓）Hf（铪）Mg（镁）”，寓意“迎新纳福家和美”。
（1）“Ag”符号的微观含义是 一个银原子 。
（2）在化合物中氟呈﹣1价，镓（Ga）在形成的化合物中主要呈+3价，则氟和镓形成的化合物的化学式为 GaF3 。
（3）对联中的非金属元素是 F（氟） 。
【答案】（1）一个银原子；（2）GaF3；（3）F（氟）。
【解析】（1）根据元素符号表示的意义可知，Ag可表示银元素、一个银原子，故微观含义是一个银原子；
（2）在化合物中氟一般呈﹣1价，镓（Ga）在形成的化合物中主要呈+3价，由化合物中各元素正负化合价的代数和为零原则可知，氟和镓形成化合物的化学式为GaF3；
（3）对联中的非金属元素是F（氟）；
故答案为：（1）一个银原子；（2）GaF3；（3）F（氟）。
【典例3】从水、消石灰、浓硫酸、稀盐酸、食盐五种物质中，选出适当的物质填空（用物质或主要成分的化学式表示）
①在胃液中帮助消化的是 HCl ；
②能用于精炼石油的是 H2SO4 ；
③人体中含量最多的是 H2O ；
④能用做建筑材料的是 Ca（OH）2
⑤可用做调味品的是 NaCl 。
【答案】①HCl；②H2SO4；③H2O；④Ca（OH）2；⑤NaCl。
【解析】①在胃液中帮助消化的是稀盐酸，其化学式为：HCl；
②浓硫酸能用于精炼石油，其化学式为：H2SO4；
③人体中含量最多的是水，其化学式为：H2O；
④消石灰是氢氧化钙的俗称，能用做建筑材料，其化学式为：Ca（OH）2；
⑤食盐是一种常用的调味品，其化学式为：NaCl。
故答案为：①HCl；②H2SO4；③H2O；④Ca（OH）2；⑤NaCl。
【变式训练1】下列化学用语既能表示一种元素，又能表示一个原子，还能表示一种物质的是（ ）
A．OB．ZnC．N2D．CO
【答案】B。
【解析】元素符号能表示一种元素，还能表示该元素的一个原子；化学式能表示一种物质，当元素符号又是化学式时，就同时具备了上述三层意义。
A、O属于气态非金属元素，可表示氧元素，表示一个氧原子，但不能表示一种物质，故选项不符合题意。
B、Zn属于金属元素，可表示锌元素，表示一个锌原子，还能表示锌这一纯净物，故选项符合题意。
C、该符号是氮气的化学式，不是元素符号，故选项不符合题意。
D、该符号是一氧化碳的化学式，不是元素符号，故选项不符合题意。
故选：B。
【变式训练2】用元素符号或化学式表示下列物质或微粒
（1）尿素CO（NH2）2作为氮肥是因为其中含 N 元素。
（2）生理盐水中的溶质是 NaCl 。
（3）地壳中含量最多的金属元素 Al 。
（4）引起煤气中毒的气体 CO 。
（5）纯碱 Na2CO3 。
【答案】（1）N；（2）NaCl；（3）Al；（4）CO；（5）Na2CO3。
【解析】（1）尿素CO（NH2）2作为氮肥是因为其中含氮元素，氮元素的符号为N，故填：N；
（2）生理盐水是0.9%的氯化钠溶液，氯化钠是溶质，氯化钠的化学式为NaCl，故填：NaCl；
（3）地壳中含量最多的四种元素是氧、硅、铝、铁，其中最多的金属元素是铝，铝元素符号为Al，故填：Al；
（4）煤气的主要成分是一氧化碳，一氧化碳是有毒气体，因此煤气中毒通常就是指一氧化碳中毒，一氧化碳的化学式为CO，故填：CO；
（5）纯碱是碳酸钠的俗称，碳酸钠的化学式为Na2CO3，故填：Na2CO3。
【变式训练3】世卫组织（WHO）发表声明称，地塞米松（C22H29O3）可挽救新冠肺炎重症患者生命。请回答：
（1）地塞米松由 三 种元素组成；
（2）地塞米松中碳、氢、氧三种元素的原子个数比为 22：29：3 。
【答案】（1）三；（2）22：29：3。
【解析】（1）地塞米松是由碳、氢和氧三种元素组成的．
（2）1个地塞米松分子是由22个碳原子、29个氢原子和3个氧原子构成的，则地塞米松分子中碳、氢、氧三种原子的个数比为22：29：3；
故答案为：（1）三；（2）22：29：3。
考点2 元素化合价及其计算
1、化合价：是用来表示元素在形成化合物时的原子个数比。化合价有正价与负价之分。
2、表示方法：在元素符号正上方标出化合价。符号在前，数字在后。若数字为1时，不能省略。例如：标出物质中元素的化合价：氯化镁：2； 硫酸钠：2SO4。
3、元素化合价与离子的关系：
①元素（或原子团）的化合价的数值＝离子带的电荷数
②元素化合价的符号与离子带的电性一致 例：镁离子：Mg2＋ 与 +2价的镁元素：
4、化合价的规则：在化合物中，所有元素的化合价的代数和为零。
5、常见元素、原子团的化合价
钾钠银氢+1价； 钙镁钡锌+2价； 氟氯溴碘-1价； 通常氧硫-2价； 亚铜+1，铜+2；
亚铁+2，铁+3； 铝+3，硅+4，磷+5； 氯化物中氯-1； 硫化物中硫-2；
还要记住根的价； -1氢氧硝酸根； -2碳酸磷酸根； 单质化合价为零。
附：常见原子团的化合价（其化合价等于原子团中各元素的化合价的代数和）
-1价：硝酸根：NO3 氢氧根：OH -2价： 碳酸根：CO3 硫酸根：SO4
-3价：磷酸根：PO4 +1价：铵根：NH4
附：必须背熟的离子符号
阳离子：K＋ Ca2＋ Na＋ Mg2＋ Zn2＋ Al3＋ Fe3＋ Fe2＋ Ag＋ H＋ NH4＋
阴离子：Cl－ O2－ S2－ SO42－ CO32－ NO3－ OH－ PO43－
6、有关元素化合价的计算：指根据化合价的原则，结合着常见元素或原子团的化合价，来推算化学式中某种元素或原子团的化合价；或者是来推断化学式；或者是推算化学式中某原子或原子团的个数等等；
例如，计算二氧化硫中硫元素的化合价是多少？
解析：在SO2里，O为-2价，根据“在化合物中，正负化合价的代数和为零”的原则，硫元素肯定为正价．设：硫元素的化合价为x，列：x+（-2）×2=0，解得：x=+4．答：二氧化硫中硫元素的化合价为+4．
又如，含有氯元素的酸有多种，高氯酸是其中的一种．已知高氯酸中氯元素的化合价为+7价，则高氯酸的化学式是（ ）
A．HCl B．HClO C．HClO3 D．HClO4
解析：根据“在化合物中，正负化合价的代数和为零”的原则，结合高氯酸中氯元素的化合价为+7价，氢元素为+1，就不难看出选项A是明显不对的；观察比较后三个选项可得，它们只是含有的氯原子的个数不同而已；又知氧元素在化合物中通常显-2价．因此，可以设：氯原子的个数为x，列：（+1）+（+7）+（-2）x=0，解得：x=4．故选项D是正确的。
【典例4】工业上可用镁铬矿（主要成分为MgCr2O4）冶炼铬，MgCr2O4中铬元素的化合价为（ ）
A．+3B．+4C．+5D．+6
【答案】A。
【解析】在化合物中镁元素显+2价，氧元素一般显﹣2价，设铬元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：（+2）+2x+（﹣2）×4＝0，则x＝+3价。
故选：A。
【典例5】下列含碳元素的物质中，碳元素的化合价由低到高排列正确的一组是（ ）
A．CO、CO2、CB．CO2、CO、CC．C、CO、CO2D．C、CO2、CO
【答案】C。
【解析】氧显﹣2价，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：
设CO中碳元素化合价为b，则b+（﹣2）＝0，b＝+2；
设CO2中碳元素化合价为c，则c+（﹣2）×2＝0，c＝+4；
单质的化合价为0，则C的化合价为0；
则三种物质中化合价由低到高排为C、CO、CO2；
故选：C。
【典例6】今年正月十五，瀍壑朱樱600架无人机夜空飞舞，展现洛阳的古今辉映和创新活力。无人机的动力来于锂电池，锂元素位于元素周期表第 二 周期，将锂原子的结构示意图补画完整，锂电池放电时生成亚锰酸锂（LiMnO2），其中锂元素显+1价，则锰元素的化合价是 +3 。
【答案】二；；+3.。
【解析】根据电子排布规律，锂原子核外有2个电子层，电子数分别是2，1的排布结构，结构示意图为：；周期数＝原子核外电子层数，锂元素的原子核外有2个电子层，则在元素周期表中，锂元素位于第二周期；在LiMnO2里，锂元素显+1价，O元素的化合价为−2价，设Mn元素的化合价为x，根据化合物中正负化合价的代数和为0，则：（+1）+x+（−2）×2＝0，解得x＝+3。
故答案为：二；；+3.
【变式训练1】工业用盐亚硝酸钠的化学式为NaNO2，其中氮元素的化合价为（ ）
A．﹣3B．+5C．+3D．+1
【答案】C。
【解析】根据在化合物中正负化合价代数和为零，钠元素的化合价为+1价，氧元素的化合价为﹣2价，设亚硝酸钠（NaNO2）中氮元素的化合价为x，则（+1）+x+（﹣2）×2＝0，解得x＝+3；
故选：C。
【变式训练2】崂山，被誉为“海上第一名山”，是全国唯一在海边崛起的山脉，一山镇海，万象归怀。在崂山景区游玩，登高望远，成为游客们来青岛的首选。
（1）人们在登山时不断呼吸着新鲜的空气，空气中含量最多的气体是 N2 （填化学式），人体吸入空气中二氧化碳的含量 小于 （填“大于”“小于”或者“等于”）人体呼出气体中二氧化碳的含量。
（2）崂山泉水为山水，即通过岩层裂隙流淌出的地下水，其中含量最多的元素是 氧 （填元素符号）。
（3）崂山脚下很多游客会买豆腐花和崂山野菜包吃，豆腐花的制作中常会使用到石膏（主要成分为硫酸钙），硫酸钙的化学式是 CaSO4 ；崂山野菜包的原料中有小苏打（NaHCO3），小苏打中碳元素的化合价为 +4 。
【答案】（1）N2；小于；（2）氧；（3）CaSO4；+4。
【解析】（1）空气中含量最多的气体是氮气，氮气约占空气体积的78%，氮气的化学式为N2；呼吸作用消耗氧气，呼出二氧化碳，因此人体吸入空气中二氧化碳的含量小于人体呼出气体中二氧化碳的含量；故答案为：N2；小于；
（2）崂山泉水为山水，即通过岩层裂隙流淌出的地下水，其中含量最多的物质是水，水中含量最多的元素是氧元素；故答案为：氧；
（3）硫酸钙中，钙元素显+2价，硫酸根显﹣2价，则硫酸钙的化学式为CaSO4；小苏打（NaHCO3）中，钠元素显+1价，氢元素显+1价，氧元素显﹣2价，设小苏打中碳元素的化合价为x，则：（+1）+（+1）+x+（﹣2）×3＝0，则x＝+4；故答案为：CaSO4；+4。
考点3 化学符号及其周围数字的意义
化学符号及其周围数字的意义分别是指元素符号、化学式和离子符号等及其周围的四种数字所表示的含义，具体内容如下：
一、元素符号：
1、元素符号宏观上表示元素，微观上表示该元素的一个原子；例如，H既表示氢元素，还表示一个氢原子等等；
2、部分元素符号还能表示由它所组成的物质等；不过，这些物质必须是由原子构成的才行，实际上，此时元素符号所表示的物质意义，其实是该元素符号的兼职身份（即该物质的化学式）所表示的意义，也就是说，由原子构成的物质的化学式就是组成该物质的元素的元素符号，这类元素符号所表示的意义也就不只是那两个基本意义了；
（1）它能表示物质及其组成或构成等，例如，Fe除了表示铁元素和一个铁原子以外；
（2）还能表示铁这种物质、铁是由铁元素组成的、铁是由铁原子构成的等。
二、化学式：
1、宏观上表示物质及其组成，微观上表示该物质的构成；如果构成该物质的粒子是原子，那么它还能表示元素和一个该原子；如果构成该物质的粒子是分子，它除了表示一个该分子外，还表示该分子的构成等等；
2、根据物质的化学式，结合所给的原子的相对原子质量，还能计算出该物质的相对分子质量、其中的元素质量比或某元素的质量分数等等，具体的表述是这样的：
（1）由原子构成的物质的化学式的意义，以铁（Fe）为例，它除了表示铁这种物质、铁由铁元素组成、铁由铁原子构成以外，还能表示铁元素和一个铁原子等等；
（2）由分子构成的物质的化学式的意义，以水（H2O）为例，如图所示：
另外，根据水的化学式（H2O）还可以计算出：
①水的相对分子质量是18；
②水中氢元素与氧元素的质量比是1：8；
③水中氢元素的质量分数是11.11%，氧元素的是88.89%等等。
（3）由离子构成的物质的化学式的意义，以氯化钠（NaCl）为例，它既表示氯化钠这种物质，又表示氯化钠由钠元素和氯元素组成，还表示氯化钠由钠离子和氯离子构成等等。
3、离子符号整体上表示一个该离子，右上角表示一个该离子带几个单位的正或负电荷。
4、四种数字的含义是这样的：
（1）化学符号前面的数字，表示微粒的个数；例如，2H2表示2个氢分子；2H表示两个氢原子，2H+表示两个氢离子等等；
（2）化学符号右下角的数字，表示一个该微粒中所含该原子的数目，例如，H2表示一个氢分子中含有二个氢原子；SO4表示一个硫酸根中含有四个氧原子等等；
（3）化学符号右上角的数字，表示一个该离子所带的电荷数，例如，H+表示一个氢离子带一个单位的正电荷；SO42-表示一个硫酸根离子带二个单位的负电荷等等；
（4）化学符号正上方的数字，表示在该化合物里该元素或原子团所显的化合价；
【典例7】在化学王国里，数字被赋予了丰富的内涵．对下列化学用语中数字“2”的说法正确的（ ）
①2H ②2NH3 ③SO2 ④Mg2+ ⑤2OH﹣ ⑥H2O．
A．表示离子的个数的是④⑤ B．表示离子所带电荷数的是④⑥
C．表示分子中原子个数的是③⑥ D．表示分子个数的是①②
【答案】C。
【解析】①2H中的表示氢原子的个数；
②2NH3中的2表示氨气分子的个数；
③SO2中的2表示每个二氧化硫分子中氧原子的个数；
④Mg2+中的2表示每个镁离子带的电荷数；
⑤2OH﹣中的2表示氢氧根离子的个数；
⑥H2O中的2表示每个水分子中氢原子的个数。
故选：C。
【典例8】用适当的元素符号或元素符号与数字的组合填空：
（1）①地壳中含量最高的元素 O ；②2个硫原子 2S ；③3个钠离子 3Na+ ；④标出氧化钙中钙元素的化合价 ；
（2）2NH3中的“2”表示 2 个氨分子 ；Ca2+中的“2”表示 一个钙离子带有2个单位的正电荷 。
【答案】（1）①O； ②2S；③3Na+；④；（2）2 个氨分子；一个钙离子带有2个单位的正电荷。
【解析】（1）①地壳中含量最高的元素是氧元素，氧元素元素符号为O。
②原子的表示方法就是用元素符号来表示一个原子，表示多个该原子，就在其元素符号前加上相应的数字，2个硫原子表示为2S。
③离子的表示方法，在表示该离子的元素符号右上角，标出该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负符号在后，带1个电荷时，1要省略．若表示多个该离子，就在其离子符号前加上相应的数字，3个钠离子表示为3Na+。
④化合价的表示方法，在该元素符号的上方用正负号和数字表示，正负号在前，数字在后，氧化钙中钙元素的化合价+2，。
（2）2NH3中的“2”表示2个氨分子，Ca2+中的“2”表示一个钙离子带有2个单位的正电荷。
故答案为：（1）①O； ②2S；③3Na+；④；（2）2 个氨分子；一个钙离子带有2个单位的正电荷。
【变式训练1】下列符号的含义或符号中数字的意义不正确的是（ ）
A．2Ne表示两个氖原子
B．3Mg2+表示三个镁离子
C．Ca2+中2的含义表示每个钙离子带两个单位的正电荷
D．N2中2的含义表示2个氮原子
【答案】D。
【解析】A、由原子的表示方法，用元素符号来表示一个原子，表示多个该原子，就在其元素符号前加上相应的数字，故2Ne表示两个氖原子，故选项说法正确。
B、由离子的表示方法，在表示该离子的元素符号或原子团的右上角，标出该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负符号在后，带1个单位电荷时，1要省略。若表示多个该离子，就在其离子符号前加上相应的数字，3Mg2+表示三个镁离子，故选项说法正确。
C、标在元素符号右上角的数字表示1个离子所带的电荷数，Ca2+中的“2”表示一个钙离子带有两个单位的正电荷，故选项说法正确。
D、标在化学式中元素符号右下角的数字表示一个分子中所含原子的数目，N2中的“2”表示1个氮分子中含有2个氮原子，故选项说法错误。
故选：D。
【变式训练2】下列符号中数字“2”的意义
①O2 1个氧分子中有两个氧原子
②2O 两个氧原子
③ 氧元素的化合价为﹣2价
④O2﹣ 1个氧离子带2个单位的负电荷
【答案】①1个氧分子中有两个氧原子②两个氧原子③氧元素的化合价为﹣2价④1个氧离子带2个单位的负电荷。
【解析】①中数字“2”在氧气的化学式中氧的元素符号的右下角，表示1个氧分子中有两个氧原子。
②中数字“2”在氧的元素符号的前面，表示两个氧原子。
③中数字“2”在氧的元素符号的正上方，表示氧元素的化合价为﹣2价。
④中数字“2”在氧的元素符号的右上角，表示1个氧离子带2个单位的负电荷
故答案为：①1个氧分子中有两个氧原子②两个氧原子③氧元素的化合价为﹣2价④1个氧离子带2个单位的负电荷