内容正文:
第八讲、用化学式表示物质
模块一:知识精讲
知识点一:化学式
1. 化学式的定义
用元素符号和数字的组合表示物质组成的式子称为化学式。如氧气的化学式为O2,二氧化碳的化学式为CO2
2. 化学式的意义
化学式的含义
以H2O为例
宏
观
①表示一种物质
①表示水这种物质
②表示该物质由哪些元素组成
②表示水由氢元素和氧元素组成
微
观
①由分子构成的物质的化学式表示该物质的1个分子
①表示1个水分子
②表示构成物质的1个分子中所含元素的原子个数
或原子个数比
②表示1个水分子由2个氢原子和1
个氧原子构成
特别提醒:
1.写在化学式前的数字表示 ,如果化学式前的数字大于1,该符号就只有微观意义了,如 3H2O表示3个水分子,不能表示水这种物质。
2.写在化学式中元素符号右下角的数字,表示1个分子中所含该元素的原子个数,如H2O中的“2”表示1个水分子中含有2个氢原子。
3. 化学式的写法
分类
写法
实例
单质
稀有气体和金属
由原子直接构成,它们的化学式可直接用元素符号来表示
氦气(He) 铁(Fe)
固态非金属
由于它们的结构非常复杂,所以化学式也直接用元素符号来表示(磷除外)
碳(C)、硅(Si)
硫(S)、磷(P)
非金属气体
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
氮气(N₂) 氢气(H₂) 氧气(O₂) 臭氧(O₃) 氯气(Cl₂)
化合物
氧元素与另一种元素组成的化合物
氧元素符号写在右边
水(H2O)
氯化氢(HCl)
硫化氢(H2S)
[甲烷(CH4)、氨气(NH3)等除外]
氢元素与另一种元素组成的化合物
氢元素符号写在左边
氢氧化钠(NaOH) 氢氧化钙 [Ca(OH)₂] 氢氧化铝 [Al(OH)₃]
金属元素与非金属元素组成的化合物
把非金属元素符号写在右边
氯化钠(NaCl) 氯化镁(MgCl₂)
硫化钠(Na₂S)
4. 化合物化学式的读法:
由两种元素组成的化合物的化学式名称,一般从右向左读作“某化某”,其顺序与化学式的书写恰好相反。
(1) 在读化合物的化学式时,有时要读出各元素的原子个数,但“1”一般不读出。
如Fe3O4读作“四氧化三铁”;SO2读作“二氧化硫”。
(2) 若两种元素可组成多种不同的物质,在其化学式中,某元素的原子个数不同且在这一化学式中该元素的原子个数为“1”,则“1”要读出。
如CO2读作“二氧化碳”;CO读作“一氧化碳”。
(3) 含有复杂原子团的化合物,要根据特征来读,不需读出原子或原子团的个数。
如氢氧化钠(NaOH)、碳酸钙(CaCO3)、硫酸钾(K2SO4)等。
知识点二:化合价
1. 含义:化合物均有固定的组成,即形成化合物的元素有固定的原子个数比,化合价是元素的一种性质,用来表示原子之间相互化合的数目。
2. 化合价表示的方法
化合价有 与 之分,在元素符号的正上方用带“+”或“-”号的阿拉伯数字表示。一般把“+”“-”号写在前,数字写在后,如H、O、Fe等。
化合价与离子符号的比较
化合价
离子符号
表示方法
用+1、+2、-1、>−2表示,
标在元素符号(或原子团)的正上方;
“1”不能省略
用+、2+、-、2-表示;
标在元素符号(或原子团)的右上角;
“1”能省略
实例
、、
、、、、、
联系
同种元素(或原子团)的化合价和其离子所带的电荷通常数值相等,正、负号相同
3. 常见元素的化合价
名称
符号
常见化合价
名称
符号
常见化合价
钾
K
+1
氢
H
+1
钠
Na
+1
碳
C
-4、+2、+4
银
Ag
+1
氮
N
-3、+5
钙
Ca
+2
氧
O
-2
铝
Al
+3
硫
S
-2、+4、+6
铁
Fe
+2、+3
氯
Cl
-1
铜
Cu
+1、+2
碘
I
-1
常见原子团化合价
离子名称
离子符号
离子所带电荷数
氢氧根离子
OH—
-1
硝酸根离子
NO3—
-1
铵根离子
NH4+
+1
硫酸根离子
SO4²—
-2
碳酸根离子
CO3²—
-2
4. 化合价的规律
(1) 元素的化合价有正、有负。
① 在化合物里,氢元素通常显+1价,氧元素通常显-2价。
② 金属元素在化合物中通常显正价。
③非金属元素与金属元素或氢元素化合时常显负价,与氧元素化合时常显正价。
④同一元素在不同化合物中可能显相同的化合价,如CaO、CaCO3中的钙元素均显+2价;而有些元素在不同化合物中可能显不同的化合价,如FeO、Fe2O3中铁元素分别显+2价和+3价;有些元素在同一种化合物中可能显不同的化合价,如NH4NO3中氮元素分别显-3价和+5价。
(2) 化合物中各元素正、负化合价的代数和为零。
(3) ★【必背】常见元素的化合价口诀:
钾钠银氢正一价,氟氯溴碘负一价,钙镁钡锌正二价,通常氧为负二价
一二铜、二三铁、二四六硫、二四碳,三铝四硅五价磷,单质元素都为零
原子团价态口诀:负一硝酸氢氧根,负二碳酸硫酸根,负三记住磷酸根,正一价的是铵根
知识点三:相对分子质量
1. 定义:一个分子中各元素原子的相对原子质量总和就是该分子的相对分子质量。相对分子质量也是一个比值,国际单位是“1”,常略去不写,相对分子质量常用符号 Mr表示。
2. 相对分子质量的计算:写出正确化学式→查出各元素的相对原子质量→确定各元素的原子个数→计算。
3. 计算物质组成元素的质量比:
单一物质有固定的化学式,化学式反映出元素组成和元素的原子个数比,因此由化学式可以很方便地求出化合物中各元素的质量比。化合物中各元素的质量比等于各元素相对原子质量总和之比。
如求AmBn中 A、B 元素的质量比:
★A、B 元素的质量比 =(A的相对原子质量×m) :(B的相对原子质量×n)
4. 计算化合物中某一元素的质量分数
★化合物中某元素的质量= 化合物的质量 ×化合物中该元素的 质量分数
★化合物中某元素的质量分数=×100%
。
模块二:习题精练
题型一:化学式
[例题1] (2023春•上城区校级期中)苏打水即碳酸氢钠的水溶液,为人工合成的碳酸饮料,是在经过纯化的饮用水中压入二氧化碳,并添加甜味剂和香料的饮料,含有弱碱性。下列有关苏打水中各成分化学式书写错误的是( )
A.碳酸氢钠(NaHCO3) B.水(H2O) C.二氧化碳(CO2) D.碳酸钠(NaCO3)
[例题2] (2022春•萧山区期末)下列微粒符号中,对“2”含义的理解正确的是( )
A.2Cu中的“2”表示2个铜元素
B.Fe2+中的“2”表示每个亚铁离子带有2个单位的正电荷
C.H2S中的“2”表示一个硫化氢分子中含有两个硫原子
D.Al2()3中化学式上方的“2”表示硫元素的化合价为﹣2价
[例题3] (2024春•浦江县期末)下列符号既能表示一种元素,又能表示一个原子,还能表示一种物质的是( )
A.H B.Cu C.N2 D.NO2
题型二:化合价
[例题4] (2023•台州)“84消毒液”的有效成分是次氯酸钠(NaClO)。NaClO中Na的化合价为+1价,O的化合价为﹣2价,则Cl的化合价为( )
A.+1 B.0 C.﹣1 D.﹣3
[例题5] (2023•温州)氯化钪(ScCl3)可用于制造高性能合金。氯化钪中Cl的化合价为﹣1,则Sc的化合价为( )
A.﹣3 B.﹣1 C.+1 D.+3
[例题6] (2024•拱墅区模拟)2023年2月,中国首条量子芯片生产线正式投产,氮化镓(GaN)是量子芯片的主要材料。已知GaN中氮元素的化合价为-3,则GaN中镓元素的化合价为( )
A.+3 B.+6 C.+2 D.+4
题型三:相对分子质量
[例题7] (2023春•南浔区期末)佛山西樵山是岭南名山,有“天然氧吧”之美誉。山林里空气中的自由电子附着在氧分子上形成负氧离子(O2—),被称为“空气维生素”。O2—的相对分子质量是( )
A.16 B.32 C.31 D.33
[例题8] (2024春•西湖区校级期中)染发时常用到的着色剂--对苯二胺,化学式为C6H8N2,是一种有毒化学药品,有致癌性,下列说法正确的是( )
A.对苯二胺中含有 N2分子
B.对苯二胺中碳、氢、氮元素的质量比为 6:8:2
C.对苯二胺由 6 个碳原子、8 个氢原子和 2 个氮原子组成
D.对苯二胺中碳元素的质量分数表达式为
[例题9] (2024春•浙江期中)下列物质中,含氧元素质量分数最大的是( )
A.H2O B.CO2 C.NO2 D.Al2O3
[例题10] (2024春•杭州月考)某物质由碳、氢、氧三种元素组成,图甲是该物质的元素质量分数圆饼图,图乙为该物质的分子结构模型图。下列关于该物质的说法 正确的是( )
A.A、B、C 分别是碳、氢、氧
B.该物质化学式可表示为 CH6O2
C.该物质相对分子质量为 46
D.碳、氢、氧元素质量比为 2:6:1
(2024春•浙江期中)浙江省疾控中心提醒,春季流感高发,注意防控。如果被确认为甲流,医生建议在48小时内服用磷酸奥司他韦,可以有效缩短病程。如图为磷酸奥司他韦干混悬剂及其说明书部分内容。
(1)奥司他韦分子中碳、氧原子个数比为 。
(2)奥司他韦(C16H28N2O4)中氮元素的质量分数是多少?(请写出计算过程)
(3)某甲流患者体重是25千克,在治疗过程中,需每天服用“奥司他韦”2次,那么该患儿每天需服用该混悬剂多少毫升?(请写出计算过程)
模块三:巩固提升
1. (2023春•永嘉县期中)2022年11月,比亚迪新能源动力电池生产基地项目落地浙江省温州市水嘉县桥头镇,动力电池领域对氧氧化锂(化学式LiOH)的需求量很大,兴趣小组同学对氧氧化锂及相关的化学用语进行了研究。氢氧化锂(LiOH)化学式表示的意义的理解,不正确的是( )
A.表示氢氧化锂中锂离子和氢氧根离子个数比是1:1
B.表示氢氧化锂由锂元素、氢元素、氧元素组成
C.表示氢氧化锂由1个锂原子、1个氧原子、1个氢原子构成
D.表示氢氧化锂这种物质
2. (2023春•上城区校级期中)下列化学用语与含义相符的是( )
A.O﹣2——氧离子
B.3H2——3个氢原子
C.NaMo2O4——Mo元素的化合价为+6
D.2N2——2个氮分子
3. (2024春•拱墅区期末)小乐制作的试剂标签如下所示,其中化学式书写正确的是( )
A. B. C. D.
4. (2024春•余杭区期末)下列化学用语中的数字“2”表示分子个数的是( )
A.H2 B.2Na C.2O3 D.CO32—
5. (2024•绍兴模拟)随着环保意识的提高,新能源汽车被大多数人接受,新能源车以锂电池作为动力。碳酸锂(Li2CO3)是锂电池正极材料中一种常用原料。碳酸锂中碳元素的化合价为+4,则锂元素的化合价为( )
A.-2 B.-1 C.+1 D.+2
6. (2023春•下城区校级期中)我国科学家发现,亚硒酸钠能消除加速人体衰老的活性氧,亚硒酸钠中硒元素(Se)为+4价,氧元素为﹣2价,则亚硒酸钠的化学式为( )
A.Na2SeO3 B.Na2SeO4 C.NaSeO3 D.Na2SeO2
7. (2023春•西湖区校级期中)某同学在学习中构建了图所示“碳及其化合物的价、类关系图”。下列a、b、c三点对应物质的化学式合理的是( )
A.CO、H2CO3、CH4 B.CO2、H2CO3、CH2
C.CO、H2CO3、CH D.CO2、HCl、CH2
8. (2024春•洞头区期中)人们常用成熟的香蕉与其他来成熟的水果放一起,是因为成熟的香蕉会释放一种气体乙烯,它能够加快其他水果成熟。乙烯作为催熟剂,其化学式为C2H4,则下列说法正确的是( )
A.保持乙烯化学性质的最小微粒是乙烯分子
B.乙烯分子由碳、氢两种元素组成
C.乙烯的相对分子质量为28克
D.乙烯是由碳原子和氢分子构成的
9. (2024春•余杭区期中)从原子论到分子学说,原子—分子论的创立,奠定了近代化学的基础,阅读下列材料回答问题:
材料一:1803年,道尔顿提出原子论,认为所有物质都是由原子构成的。单质由原子直接构成,同种原子相互排斥不能结合;化合物由“复杂原子”构成,“复杂原子”由不同原子按一定整数比例简单构成。
材料二:1811年,阿伏加德罗引入新的概念——分子,提出了分子学说。对于化合物而言,分子相当于道尔顿所谓的“复杂原子”;对于单质而言,同种原子可以结合成单质原子。
(1)完成下列表格中的空格部分:
物质
甲烷
氯气
五氧化二磷
氦气
构成物质的微粒(写微粒符号)
CH4
Cl2
P2O5
(2)表中微粒中符合道尔顿“复杂原子”的是 (写化学式)。
(3)五氧化二磷的相对分子质量为 。
(4)你同意材料一中加点文字部分的观点吗?答: (填“同意”或“不同意”)请选用(1)表中的物质说明理由: 。
(5)从原子论的创立到分子学说的提出,谈谈你对科学理论的发展有何感想 。
10. (2023春•台州期中)请将下列短文[]中部分,用恰当的化学用语填写在横线上:
太阳镜具有保护眼睛的功能.
(1)它的镜脚一般是由[塑料](其中含有碳元素 )制成的
(2)玻璃片的主要成分是[二氧化硅] ;
(3)且变色玻璃中含有[银离子] ;
(4)铜质镜框使用时间过长会生成铜绿[Cu2(OH)2CO3],铜绿中[氢氧根] 的化合价显﹣1价。
11. (2023春•越城区期中)(1)根据物质名称写化学式或者根据化学式写出物质名称:
氯化银 硝酸铜 硅 Mn HgO FeSO4 。
(2) 用化学符号表示:二氧化硫中硫元素显+4价 ;2个铝离子 ;
保持氮气化学性质的最小粒子是 ;硫酸铁 碳酸 。
12. (2022秋•江北区校级期末)下列含氮化合物中:NH3、NO、HNO3、NO2、N2氮元素化合价由低到高排列是 。
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第八讲、用化学式表示物质
模块一:知识精讲
知识点一:化学式
1. 化学式的定义
用元素符号和数字的组合表示物质组成的式子称为化学式。如氧气的化学式为O2,二氧化碳的化学式为CO2
2. 化学式的意义
化学式的含义
以H2O为例
宏
观
①表示一种物质
①表示水这种物质
②表示该物质由哪些元素组成
②表示水由氢元素和氧元素组成
微
观
①由分子构成的物质的化学式表示该物质的1个分子
①表示1个水分子
②表示构成物质的1个分子中所含元素的原子个数
或原子个数比
②表示1个水分子由2个氢原子和1
个氧原子构成
特别提醒:
1.写在化学式前的数字表示粒子的个数,如果化学式前的数字大于1,该符号就只有微观意义了,如 3H2O表示3个水分子,不能表示水这种物质。
2.写在化学式中元素符号右下角的数字,表示1个分子中所含该元素的原子个数,如H2O中的“2”表示1个水分子中含有2个氢原子。
3. 化学式的写法
分类
写法
实例
单质
稀有气体和金属
由原子直接构成,它们的化学式可直接用元素符号来表示
氦气(He) 铁(Fe)
固态非金属
由于它们的结构非常复杂,所以化学式也直接用元素符号来表示(磷除外)
碳(C)、硅(Si)
硫(S)、磷(P)
非金属气体
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
氮气(N₂) 氢气(H₂) 氧气(O₂) 臭氧(O₃) 氯气(Cl₂)
化合物
氧元素与另一种元素组成的化合物
氧元素符号写在右边
水(H2O)
氯化氢(HCl)
硫化氢(H2S)
[甲烷(CH4)、氨气(NH3)等除外]
氢元素与另一种元素组成的化合物
氢元素符号写在左边
氢氧化钠(NaOH) 氢氧化钙 [Ca(OH)₂] 氢氧化铝 [Al(OH)₃]
金属元素与非金属元素组成的化合物
把非金属元素符号写在右边
氯化钠(NaCl) 氯化镁(MgCl₂)
硫化钠(Na₂S)
4. 化合物化学式的读法:
由两种元素组成的化合物的化学式名称,一般从右向左读作“某化某”,其顺序与化学式的书写恰好相反。
(1) 在读化合物的化学式时,有时要读出各元素的原子个数,但“1”一般不读出。
如Fe3O4读作“四氧化三铁”;SO2读作“二氧化硫”。
(2) 若两种元素可组成多种不同的物质,在其化学式中,某元素的原子个数不同且在这一化学式中该元素的原子个数为“1”,则“1”要读出。
如CO2读作“二氧化碳”;CO读作“一氧化碳”。
(3) 含有复杂原子团的化合物,要根据特征来读,不需读出原子或原子团的个数。
如氢氧化钠(NaOH)、碳酸钙(CaCO3)、硫酸钾(K2SO4)等。
知识点二:化合价
1. 含义:化合物均有固定的组成,即形成化合物的元素有固定的原子个数比,化合价是元素的一种性质,用来表示原子之间相互化合的数目。
2. 化合价表示的方法
化合价有正价与负价之分,在元素符号的正上方用带“+”或“-”号的阿拉伯数字表示。一般把“+”“-”号写在前,数字写在后,如H、O、Fe等。
化合价与离子符号的比较
化合价
离子符号
表示方法
用+1、+2、-1、>−2表示,
标在元素符号(或原子团)的正上方;
“1”不能省略
用+、2+、-、2-表示;
标在元素符号(或原子团)的右上角;
“1”能省略
实例
、、
、、、、、
联系
同种元素(或原子团)的化合价和其离子所带的电荷通常数值相等,正、负号相同
3. 常见元素的化合价
名称
符号
常见化合价
名称
符号
常见化合价
钾
K
+1
氢
H
+1
钠
Na
+1
碳
C
-4、+2、+4
银
Ag
+1
氮
N
-3、+5
钙
Ca
+2
氧
O
-2
铝
Al
+3
硫
S
-2、+4、+6
铁
Fe
+2、+3
氯
Cl
-1
铜
Cu
+1、+2
碘
I
-1
常见原子团化合价
离子名称
离子符号
离子所带电荷数
氢氧根离子
OH—
-1
硝酸根离子
NO3—
-1
铵根离子
NH4+
+1
硫酸根离子
SO4²—
-2
碳酸根离子
CO3²—
-2
4. 化合价的规律
(1) 元素的化合价有正、有负。
① 在化合物里,氢元素通常显+1价,氧元素通常显-2价。
② 金属元素在化合物中通常显正价。
③非金属元素与金属元素或氢元素化合时常显负价,与氧元素化合时常显正价。
④同一元素在不同化合物中可能显相同的化合价,如CaO、CaCO3中的钙元素均显+2价;而有些元素在不同化合物中可能显不同的化合价,如FeO、Fe2O3中铁元素分别显+2价和+3价;有些元素在同一种化合物中可能显不同的化合价,如NH4NO3中氮元素分别显-3价和+5价。
(2) 化合物中各元素正、负化合价的代数和为零。
(3) ★【必背】常见元素的化合价口诀:
钾钠银氢正一价,氟氯溴碘负一价,钙镁钡锌正二价,通常氧为负二价
一二铜、二三铁、二四六硫、二四碳,三铝四硅五价磷,单质元素都为零
原子团价态口诀:负一硝酸氢氧根,负二碳酸硫酸根,负三记住磷酸根,正一价的是铵根
知识点三:相对分子质量
1. 定义:一个分子中各元素原子的相对原子质量总和就是该分子的相对分子质量。相对分子质量也是一个比值,国际单位是“1”,常略去不写,相对分子质量常用符号 Mr表示。
2. 相对分子质量的计算:写出正确化学式→查出各元素的相对原子质量→确定各元素的原子个数→计算。
3. 计算物质组成元素的质量比:
单一物质有固定的化学式,化学式反映出元素组成和元素的原子个数比,因此由化学式可以很方便地求出化合物中各元素的质量比。化合物中各元素的质量比等于各元素相对原子质量总和之比。
如求AmBn中 A、B 元素的质量比:
★A、B 元素的质量比 =(A的相对原子质量×m) :(B的相对原子质量×n)
4. 计算化合物中某一元素的质量分数
★化合物中某元素的质量= 化合物的质量 ×化合物中该元素的 质量分数
★化合物中某元素的质量分数=×100%
。
模块二:习题精练
题型一:化学式
[例题1] (2023春•上城区校级期中)苏打水即碳酸氢钠的水溶液,为人工合成的碳酸饮料,是在经过纯化的饮用水中压入二氧化碳,并添加甜味剂和香料的饮料,含有弱碱性。下列有关苏打水中各成分化学式书写错误的是( )
A.碳酸氢钠(NaHCO3) B.水(H2O) C.二氧化碳(CO2) D.碳酸钠(NaCO3)
【详解】A、碳酸氢钠中钠元素显+1价,碳酸氢根显﹣1价,其化学式为NaHCO3,故选项化学式书写正确。
B、由化合物化学式的书写一般规律,氧化物中氧在后,原子个数不能漏,水的化学式为H2O,故选项化学式书写正确。
C、由化合物化学式的书写一般规律,氧化物中氧在后,原子个数不能漏,二氧化碳的化学式为CO2,故选项化学式书写正确。
D、碳酸钠中钠元素显+1价,碳酸根显﹣2价,其化学式为Na2CO3,故选项化学式书写错误。
故选:D。
[例题2] (2022春•萧山区期末)下列微粒符号中,对“2”含义的理解正确的是( )
A.2Cu中的“2”表示2个铜元素
B.Fe2+中的“2”表示每个亚铁离子带有2个单位的正电荷
C.H2S中的“2”表示一个硫化氢分子中含有两个硫原子
D.Al2()3中化学式上方的“2”表示硫元素的化合价为﹣2价
【详解】:A、标在化学符号前面的数字表示微粒的个数,∴2Cu中的“2”表示2个铜原子,故A错误;
B、标在元素符号右上角的数字表示1个离子所带的电荷数,所以Fe2+中的“2”表示每个亚铁离子带有2个单位的正电荷,故B正确;
C、标在化学式中元素右下角的数字表示一个分子中所含原子的数目,所以H2S中的“2”表示一个硫化氢分子中含有两个氢原子,故C错误;
D、标在元素符号正上方的数字表示该元素化合价的数值,所以Al2()3中化学式上方的“2”表示硫酸根离子的化合价为﹣2价,故D错误。
故选:B。
[例题3] (2024春•浦江县期末)下列符号既能表示一种元素,又能表示一个原子,还能表示一种物质的是( )
A.H B.Cu C.N2 D.NO2
【详解】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、H可表示氢元素,表示一个氢原子,但不能表示一种物质,故A错误;
B、Cu属于金属元素,可表示铜元素,表示一个铜原子,还能表示铜这种物质,故B正确;
C、该符号是氮气的化学式,不是元素符号,故C错误;
D、该符号是二氧化氮的化学式,不是元素符号,故D错误。
故选:B。
题型二:化合价
[例题4] (2023•台州)“84消毒液”的有效成分是次氯酸钠(NaClO)。NaClO中Na的化合价为+1价,O的化合价为﹣2价,则Cl的化合价为( )
A.+1 B.0 C.﹣1 D.﹣3
【详解】NaClO中Na的化合价为+1价,O的化合价为﹣2价,设氯化钠中氯元素的化合价是x,根据在化合物中正负化合价代数和为零,可得:(+1)+x+(﹣2)=0,则x=+1价。
故选:A。
[例题5] (2023•温州)氯化钪(ScCl3)可用于制造高性能合金。氯化钪中Cl的化合价为﹣1,则Sc的化合价为( )
A.﹣3 B.﹣1 C.+1 D.+3
【详解】氯化钪中Cl的化合价为﹣1,设钪元素的化合价是x,根据在化合物中正负化合价代数和为零,可得:x+(﹣1)×3=0,则x=+3价。
故选:D。
[例题6] (2024•拱墅区模拟)2023年2月,中国首条量子芯片生产线正式投产,氮化镓(GaN)是量子芯片的主要材料。已知GaN中氮元素的化合价为-3,则GaN中镓元素的化合价为( )
A.+3 B.+6 C.+2 D.+4
【详解】化合物中各元素的化合价代数和为0,GaN中,氮元素为-3价,镓元素的化合价为+3价;
故选:A。
题型三:相对分子质量
[例题7] (2023春•南浔区期末)佛山西樵山是岭南名山,有“天然氧吧”之美誉。山林里空气中的自由电子附着在氧分子上形成负氧离子(O2—),被称为“空气维生素”。O2—的相对分子质量是( )
A.16 B.32 C.31 D.33
【详解】山林里空气中的自由电子附着在氧分子上形成负氧离子(O2—),电子质量很小,可以忽略不计,的相对分子质量是16×2=32。
故选:B。
[例题8] (2024春•西湖区校级期中)染发时常用到的着色剂--对苯二胺,化学式为C6H8N2,是一种有毒化学药品,有致癌性,下列说法正确的是( )
A.对苯二胺中含有 N2分子
B.对苯二胺中碳、氢、氮元素的质量比为 6:8:2
C.对苯二胺由 6 个碳原子、8 个氢原子和 2 个氮原子组成
D.对苯二胺中碳元素的质量分数表达式为
【详解】A、根据对苯二胺的化学式 C6H8N2,可知对苯二胺是由对苯二胺分子构成的化合物,该分子由碳氢氮三种原子构成,不可能含有氮气的分子;故A错误;
B、根据化合物中各元素质量比=各元素的相对原子质量×原子个数之比,可知该物质中碳、氢、氮三种元素的质量比是:(12×6):8:(14×2)=18:2:7,不是该分子中原子的个数比6:8:2;故B错误;
C、根据标在元素符号右下角的数字表示一个分子中所含原子的个数;可得对苯二胺分子中碳、氢、氮的原子个数比为6:8:2,从宏观上看该物质是由碳、氢、氮三种元素组成,故C错误;
D、对苯二胺中碳元素的质量分数等于碳元素的相对原子质量与角码数乘积和其相对分子质量之比,故此选项正确。
故选:D。
[例题9] (2024春•浙江期中)下列物质中,含氧元素质量分数最大的是( )
A.H2O B.CO2 C.NO2 D.Al2O3
【详解】在H2O、CO2、NO2、Al2O3四种物质中,将化学式变形得H2O、C0.5O、N0.5O、Al0.67O,其它原子的相对质量之和越小的,在该化合物中氧元素的质量分数就越大,变形后H2O中其它原子的相对质量之和最小,则氧元素的质量分数最大的为H2O。
故选:A。
[例题10] (2024春•杭州月考)某物质由碳、氢、氧三种元素组成,图甲是该物质的元素质量分数圆饼图,图乙为该物质的分子结构模型图。下列关于该物质的说法 正确的是( )
A.A、B、C 分别是碳、氢、氧
B.该物质化学式可表示为 CH6O2
C.该物质相对分子质量为 46
D.碳、氢、氧元素质量比为 2:6:1
【详解】某物质由碳、氢、氧三种元素组成,由该物质的分子结构模型图,1个分子由2个C原子、6个A原子和1个B原子构成,则其化学式为:C2A6B.1个分子中含有6个氢原子,但A元素占13.0%,则A元素的原子相对原子质量较小,为氢元素;同理,则C元素为碳元素,B元素为氧元素。即其化学式为C2H6O。
A、该物质中碳、氢、氧元素的质量比为(12×2):(1×6):(16×1)=12:3:8,三种元素的质量分数由大到小的顺序分别是碳、氧、氢,则元素A、B、C分别表示氢、氧、碳,故选项说法错误。
B、由该物质的分子结构模型图,1个分子由2个碳原子、6个氢原子和1个氧原子构成,则其化学式为:C2H6O,故选项说法错误。
C、该物质相对分子质量为12×2+1×5+16=46,故选项说法正确。
D、C2H6O中,碳、氢、氧元素质量比为(12×2):(1×6):16=12:3:8,故选项说法错误。
故选:C。
(2024春•浙江期中)浙江省疾控中心提醒,春季流感高发,注意防控。如果被确认为甲流,医生建议在48小时内服用磷酸奥司他韦,可以有效缩短病程。如图为磷酸奥司他韦干混悬剂及其说明书部分内容。
(1)奥司他韦分子中碳、氧原子个数比为 。
(2)奥司他韦(C16H28N2O4)中氮元素的质量分数是多少?(请写出计算过程)
(3)某甲流患者体重是25千克,在治疗过程中,需每天服用“奥司他韦”2次,那么该患儿每天需服用该混悬剂多少毫升?(请写出计算过程)
【考点】元素质量分数和质量比的计算;化学式的书写及意义.
【答案】(1)4:1;(2)9%;(3)20mL。
【详解】(1)1个奥司他韦分子中含有16个碳原子、4个氧原子,则奥司他韦分子中碳、氧原子个数比为16:4=4:1。
故答案为:4:1。
(2)奥司他韦(C16H28N2O4)中氮元素的质量分数是×100%≈9%。
(3)某甲流患者体重是25千克,每次60毫克,每天两次,那么该患儿每天需服用该混悬剂的体积为12.5mL×=20mL。
答:(2)奥司他韦中氮元素的质量分数是9%;
(3)该患儿每天需服用该混悬剂的体积为20mL。
模块三:巩固提升
1. (2023春•永嘉县期中)2022年11月,比亚迪新能源动力电池生产基地项目落地浙江省温州市水嘉县桥头镇,动力电池领域对氧氧化锂(化学式LiOH)的需求量很大,兴趣小组同学对氧氧化锂及相关的化学用语进行了研究。氢氧化锂(LiOH)化学式表示的意义的理解,不正确的是( )
A.表示氢氧化锂中锂离子和氢氧根离子个数比是1:1
B.表示氢氧化锂由锂元素、氢元素、氧元素组成
C.表示氢氧化锂由1个锂原子、1个氧原子、1个氢原子构成
D.表示氢氧化锂这种物质
【详解】A、氢氧化锂是由锂离子和氢氧根构成,则表示氢氧化锂中锂离子和氢氧根离子个数比是1:1,该选项理解正确;
B、由化学式可知,氢氧化锂由锂元素、氢元素、氧元素组成,该选项理解正确;
C、结合前面分析可知,氢氧化锂是由锂离子和氢氧根构成,该选项理解不正确;
D、LiOH表示氢氧化锂这种物质,该选项理解正确。
故选:C。
2. (2023春•上城区校级期中)下列化学用语与含义相符的是( )
A.O﹣2——氧离子
B.3H2——3个氢原子
C.NaMo2O4——Mo元素的化合价为+6
D.2N2——2个氮分子
【详解】A、O﹣2——氧离子错误,氧离子表示为O2﹣;故选项错误;
B、3H2——3个氢分子,3个氢原子错误;故选项错误;
C、NaMo2O4——Mo元素的化合价为+6错误,根据化合物中,正负化合价的和为零的原则,设Mo元素的化合价为x,+1+x•2+(﹣2)×4=0,x;故选项错误;
D、符号前面的数字,表示原子、分子或离子的个数;2N2——2个氮分子正确,故选项正确;
故选:D。
3. (2024春•拱墅区期末)小乐制作的试剂标签如下所示,其中化学式书写正确的是( )
A. B. C. D.
【详解】A、根据化合物的化学式书写:显正价的元素其符号写在左边,显负价的写在右边,化合价的绝对值交叉约减,得化学式右下角的数字,数字为1时不写,氧化镁中镁元素显示+2价,氧元素显示-2价,则氢氧化钙表示为:MgO,故A错误;
B、硝酸铵中铵根元素显示+1价,硝酸根显示-1价,则硝酸铵表示为:NH4NO3,故D正确;
C、铜表示为:Cu,故C错误;
D、氯化钾中钾元素显示+1价,氯元素显示-1价,则氯化钾表示为:KCl,氯酸钾表示为KClO3,故B错误;故选:B。
4. (2024春•余杭区期末)下列化学用语中的数字“2”表示分子个数的是( )
A.H2 B.2Na C.2O3 D.CO32—
【详解】A、H2表示为一个氢分子含有2个氢原子,故A错误;
B、2Na表示为2个钠原子,故B错误;
C、2O3 表示2个臭氧分子,故C正确;
D、CO32—表示为一个碳酸根离子带有2个单位的负电荷,故D错误。
故选:C。
5. (2024•绍兴模拟)随着环保意识的提高,新能源汽车被大多数人接受,新能源车以锂电池作为动力。碳酸锂(Li2CO3)是锂电池正极材料中一种常用原料。碳酸锂中碳元素的化合价为+4,则锂元素的化合价为( )
A.-2 B.-1 C.+1 D.+2
【详解】碳酸锂中碳元素的化合价为+4,氧元素一般显-2价,设锂元素的化合价是x,根据在化合物中正负化合价代数和为零,可得:2x+(+4)+(-2)×3=0,则x=+1价。
故选:C。
6. (2023春•下城区校级期中)我国科学家发现,亚硒酸钠能消除加速人体衰老的活性氧,亚硒酸钠中硒元素(Se)为+4价,氧元素为﹣2价,则亚硒酸钠的化学式为( )
A.Na2SeO3 B.Na2SeO4 C.NaSeO3 D.Na2SeO2
【详解】A:(+1)×2+(+4)+(﹣2)×3=0,故A对
B:(+1)×2+(+4)+(﹣2)×4=﹣2,故B错
C:+1+(+4)+(﹣2)×3=﹣1,故C错
D:(+1)×2+(+4)+(﹣2)×2=+2,故D错
故选:A。
7. (2023春•西湖区校级期中)某同学在学习中构建了图所示“碳及其化合物的价、类关系图”。下列a、b、c三点对应物质的化学式合理的是( )
A.CO、H2CO3、CH4 B.CO2、H2CO3、CH2
C.CO、H2CO3、CH D.CO2、HCl、CH2
【详解】a点表示碳元素的化合价为+2价的氧化物,即CO;b点表示碳元素显+4价的酸,即碳酸,化学式为H2CO3;c点表示碳元素的化合价为﹣4价的一种含碳化合物,如甲烷,化学式为CH4。
故选:A。
8. (2024春•洞头区期中)人们常用成熟的香蕉与其他来成熟的水果放一起,是因为成熟的香蕉会释放一种气体乙烯,它能够加快其他水果成熟。乙烯作为催熟剂,其化学式为C2H4,则下列说法正确的是( )
A.保持乙烯化学性质的最小微粒是乙烯分子
B.乙烯分子由碳、氢两种元素组成
C.乙烯的相对分子质量为28克
D.乙烯是由碳原子和氢分子构成的
【详解】A.分子是保持物质化学性质的最小微粒,保持乙烯化学性质的最小微粒是乙烯分子,故A正确;
B.乙烯是由碳、氢两种元素组成,故B错误;
C.相对分子质量的单位是“1”,通常省略不写,故C错误;
D.乙烯分子是由碳原子和氢原子构成的,故D错误。
故选:A。
9. (2024春•余杭区期中)从原子论到分子学说,原子—分子论的创立,奠定了近代化学的基础,阅读下列材料回答问题:
材料一:1803年,道尔顿提出原子论,认为所有物质都是由原子构成的。单质由原子直接构成,同种原子相互排斥不能结合;化合物由“复杂原子”构成,“复杂原子”由不同原子按一定整数比例简单构成。
材料二:1811年,阿伏加德罗引入新的概念——分子,提出了分子学说。对于化合物而言,分子相当于道尔顿所谓的“复杂原子”;对于单质而言,同种原子可以结合成单质原子。
(1)完成下列表格中的空格部分:
物质
甲烷
氯气
五氧化二磷
氦气
构成物质的微粒(写微粒符号)
CH4
Cl2
P2O5
(2)表中微粒中符合道尔顿“复杂原子”的是 (写化学式)。
(3)五氧化二磷的相对分子质量为 。
(4)你同意材料一中加点文字部分的观点吗?答: (填“同意”或“不同意”)请选用(1)表中的物质说明理由: 。
(5)从原子论的创立到分子学说的提出,谈谈你对科学理论的发展有何感想 。
【答案】(1)He;(2)CH4、P2O5;(3)142;(4)不同意;表格中的氯气(Cl2)就是由同种原子构成的分子;(5)科学理论的发展需要大胆创新(或科学理论是不断传承和发展的)。
【详解】(1)氦气属于稀有气体,是由氦原子直接构成的,化学式直接用元素符号表示,其化学式为He;故答案为:He;
(2)根据“1803年,道尔顿提出原子论,认为所有物质都是由原子构成的,单质由原子直接构成,同种原子相互排斥不能结合;化合物由“复杂原子”构成,“复杂原子”由不同原子按一定整数比例简单构成”,表格中CH4、P2O5分别由不同种元素组成,属于化合物,故其属于复杂原子;故答案为:CH4、P2O5;
(3)五氧化二磷的相对分子质量为31×2+16×5=142;故答案为:142;
(4)材料一中提到单质由原子直接构成,同种原子相互排斥不能结合,而氯气由氯分子构成,每个氯分子由两个相同的氯原子构成,故不同意其观点;故答案为:不同意;表格中的氯气(Cl2)就是由同种原子构成的分子;
(5)阿伏加德罗的分子学说在道尔顿的原子论上推陈出新,表明科学理论是不断传承和发展的,科学理论的发展需要大胆创新;故答案为:科学理论的发展需要大胆创新(或科学理论是不断传承和发展的)。
10. (2023春•台州期中)请将下列短文[]中部分,用恰当的化学用语填写在横线上:
太阳镜具有保护眼睛的功能.
(1)它的镜脚一般是由[塑料](其中含有碳元素 )制成的
(2)玻璃片的主要成分是[二氧化硅] ;
(3)且变色玻璃中含有[银离子] ;
(4)铜质镜框使用时间过长会生成铜绿[Cu2(OH)2CO3],铜绿中[氢氧根] 的化合价显﹣1价。
【答案】C; SiO2; Ag+; OH—;
【解答】解:(1)碳元素元素符号只有一个字母,书写时要大写;表示为:C;
(2)二氧化硅是由Si和O两种元素组成的氧化物,可以根据其读法书写化学式“从右向左”,故可表示为SiO2;
(3)离子符号的表示方法:在元素符号的右上角,先写数字,再写正负号,故银离子为Ag+;
(4)根据常见的原子团,氢氧根可表示为:OH—;
11. (2023春•越城区期中)(1)根据物质名称写化学式或者根据化学式写出物质名称:
氯化银 硝酸铜 硅 Mn HgO FeSO4 。
(2) 用化学符号表示:二氧化硫中硫元素显+4价 ;2个铝离子 ;
保持氮气化学性质的最小粒子是 ;硫酸铁 碳酸 。
【答案】(1)AgCl; Cu(NO3)2; Si; 锰;氧化汞;硫酸亚铁
(2)O2;2Al3+;N2;Fe2(SO4)3;H2CO3
【详解】(1)氯化银中,银元素显+1价,氯元素显﹣1价,故填:AgCl;
硝酸铜中,铜元素显+2价,硝酸根显﹣1价;故填:Cu(NO3)2;
硅是固态的非金属单质,是由原子直接构成的,其化学式直接用元素符号来表示;故填:Si;
Mn是金属锰的化学式;故填:锰;
由氧化物的命名方法可知,HgO读作氧化汞;故填:氧化汞;
FeSO4中铁元素显+2价,所以FeSO4读作硫酸亚铁;故填:硫酸亚铁;
(2)元素的化合价的正确标法是在元素符号或原子团符号的正上方标明化合价的种类和价目,所以二氧化硫中硫元素显+4价表示为:O2;
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。表示多个离子在离子符号前面加数字,故2个铝离子表示为2Al3+;氮气是由氮分子构成的,保持氮气化学性质的最小粒子是氮分子,分子符号用化学式来表示;故填:N2;
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,所以氢氧根离子表示为OH﹣;故填:OH﹣;
硫酸铁中,铁元素显+3价,硫酸根显﹣2价;故填:Fe2(SO4)3;
碳酸中,氢元素显+1价,碳酸根显﹣2价;故填:H2CO3。
12. (2022秋•江北区校级期末)下列含氮化合物中:NH3、NO、HNO3、NO2、N2氮元素化合价由低到高排列是 。
【答案】NH3、N2、NO、NO2、HNO3
【详解】:单质中元素化合价为0,化合物中各元素的化合价代数和为0;氢元素为+1价,氧元素为﹣2价,因此NH3中氮元素为﹣3价,NO中氮元素为+2价、HNO3中氮元素为+5价、NO2中氮元素为+4价,N2中氮元素价态为0;因此氮元素化合价由低到高排列是:NH3、N2、NO、NO2、HNO3。
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