2.5用化学式表示物质-【压轴题】2024-2025 学年七年级科学下册同步培优训练(浙教版2024)
2025-02-04
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2份
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26页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学浙教版七年级下 |
| 年级 | 七年级 |
| 章节 | 第5节 用化学式表示物质 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 469 KB |
| 发布时间 | 2025-02-04 |
| 更新时间 | 2025-02-04 |
| 作者 | 摘星理科学习加油站 |
| 品牌系列 | 学科专项·压轴题 |
| 审核时间 | 2025-02-04 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50280831.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2.5用化学式表示物质
学习目标
1、知道化学式的概念。
2、掌握化学式的书写规则,知道化学式表示的意义。
3、能写出常见物质的化学式,能根据化学式读出物质名称。
4、知道化合价的概念及其遵守的规则,知道化合价的书写方法。
5、能根据化合价正确写出化合物的化学式;能根据化学式计算某元素的化合价。
6、理解相对分子质量的概念,能根据化学式计算物质的相对分子质量(重点)
7、能根据化学式计算组成物质的元素质量比(重点)
8、能根据化学式计算组成物质的某元素的质量分数(重点)
9、能看懂某些商品标签或说明书上标出的物质成分和含量。
知识重点
知识点一:化学式
1.用 元素符号 来表示物质组成的式子叫做化学式。如二氧化碳分子可表示成“ CO2 ”。
化学式的意义
以CO2为例
宏
观
表示一种物质
表示 二氧化碳 这种物质
表示该物质的元素组成
表示二氧化碳是由
碳 元素和 氧 元素组成的
微
观
表示构成物质的基本微粒
表示二氧化碳是由
二氧化碳分子 构成的
由分子构成的物质的化学式可表示该物质的一个分子
表示 一个二氧化碳分子
表示物质的分子构成
表示一个二氧化碳分子是由一个 碳原子 和两个 氧原子 构成的
2.单质化学式的写法
(1)稀有气体是由原子直接构成的,通常就用 元素符号 来表示它们的化学式。金属单质和固态非金属单质的结构比较复杂,习惯上也用 元素符号 来表示它们的化学式。如氩气、铝、磷分别用 Ar 、 Al 、 P 来表示。
(2)对于多原子分子构成的单质,先写出组成单质的 元素符号 ,再在元素符号右下角写上构成1个单质分子的 原子数目 。如氧气、氢气、氮气、臭氧分别用 O2 、 H2 、 N2 、 O3 来表示。
3.化合物化学式的写法
(1)按一定顺序写出组成化合物的所有元素符号:①氧元素与另一元素组成的化合物,一般要把氧元素符号写在 右 边;②氢元素与另一元素组成的化合物,一般要把氢元素符号写在 左 边;③金属元素、氢元素与非金属元素组成的化合物,一般要把 非金属 元素符号写在右边。www-2-1-cnjy-com
(2)在每种元素符号的右下角用数字写出每个化合物分子中该元素的 原子个数 。直接由离子构成的化合物,其化学式常用其离子 最简单整数比 表示。
4.化学式的读法,一般是从右向左叫做“某化某”,如“CuO”读作“ 氧化铜 ”。当1个分子中原子个数不止1个时,还要指出1个分子里元素的原子个数,如“P2O5”读作“ 五氧化二磷 ”。
5.如果要表示某物质的几个分子,可以在化学式前面加上系数。如2个氧气分子可用 2O2 表示。
知识点二:化合价
1.不同原子构成分子时,各种原子的个数用“ 化合价 ”来表示。不同元素组成化合物时,要遵守的规则是化合物中所有元素化合价的代数和为 零 。如1个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的,化合价的代数和为 (+1)×2+(-2)=0 。
2.化合价通常在元素符号或原子团的 正上方用“+n”或“-n”表示。注意 正 、 负 号在数字的前面,且“ 1 ”不能省略,如、O3等。2·1·c·n·j·y
3.根据元素化合价,即可正确写出化合物的化学式。首先按 正 价元素在左, 负 价元素在右的原则写出元素符号,并在元素符号正上方标出 化合价 ,然后根据元素化合价代数和为零的原则写出分子中各元素的 原子个数 。2-1-c-n-j-y
4.元素化合价的一般规则
(1)常见的化合物中,氢总是 +1 价元素,氧总是 -2 价。
(2)金属元素常显 正 价。
(3)非金属元素跟氧化合时常显 正 价,跟氢化合时常显 负 价。
(4)单质中元素的化合价为 0 。
(5)在化合物里,元素正负化合价的代数和为零。
(6)有些元素在不同的化合物里常显 不同 的化合价,如O2、O;有些元素在不同的化合物里常显 相同 的化合价,如Na、H;有些元素在相同的化合物里可显 不同 的化合价,如H4O3。
化合价和离子符号的区别与联系如下表所示:
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”不省略)
用+、2+、-、2-……表示,标在元素符号(或原子团)的右上角(“1”省略)
实例
、 、24
H+、Cl-、Mg2+、S2-、Na+、SO
联系
同种元素(或原子团)的化合价和离子所带的电荷,通常数值相等,正负一致
知识点三:相对分子质量
1.一个分子中各原子的相对原子质量 总和 就是该分子的相对分子质量。
2.求物质的相对分子质量,首先要写出正确的 化学式 ,再利用相对原子质量表,查出各元素的 相对原子质量 ,最后根据分子中各元素的相对原子质量 总和 求出相对分子质量。
3.相对分子质量计算的注意事项
(1)元素符号与其右下角数字之间在计算相对分子质量时需用“ × ”,元素符号之间在计算相对分子质量时需用“ + ”。如CO2的相对分子质量= 12+16×2 =44。
(2)原子团括号外右下角的数字表示原子团的个数,应先将原子团内各原子的相对原子质量之和计算出来,再 乘以 其个数。如Al2(SO4)3的相对分子质量= 27×2+(32+16×4)×3 =342。
(3)结晶水合物中的“·”表示结合的含义,在计算相对分子质量时应将“·”前后两部分的相对分子质量 相加 而不是相乘。如CuSO4·5H2O的相对分子质量= 64+32+16×4+5×(1×2+16) =250。
(4)相对分子质量与相对原子质量一样,也是一个 比值 ,其单位也是“ 1 ”,通常不写。
4.相对分子质量是一个 定值 ,只要知道物质的化学式,就可以计算出它的相对分子质量。
5.计算组成物质的各元素的质量比
(1)计算依据:化合物中各元素的质量比等于各元素 相对原子质量 乘以其 原子个数 的乘积的比值。
(2)计算注意事项
①元素只讲种类,不讲个数,因此在计算格式的书写上有严格的规定,如计算硝酸铵(NH4NO3)中各元素的质量比,不能写成2N∶4H∶3O,也不能写成N2∶H4∶O3,应该写成m(N)∶m(H)∶m(O)=(14×2)∶(1×4)∶(16×3)= 7∶1∶12 。
②检查各原子的原子总数,如硝酸铵(NH4NO3)中氮元素的原子总数是 2 而不是1,不要遗漏。
③不要把原子个数比当作是元素的质量比。原子个数比是元素符号右下角的 数字 之比,如H2O中,氢元素与氧元素的原子个数比为 2∶1 ,而氢元素与氧元素的质量比为(1×2)∶(16×1)= 1∶8 。
6.计算物质中某元素的质量分数或质量
(1)化合物中某元素的质量分数=×100%。
(2)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 。
题型一.分子、原子、离子、元素与物质之间的关系
[例题1] 在宏观、微观和符号之间建立联系是学习化学的重要思维方式。
(1)从宏观角度分析,氮气是由 组成的(填“氮元素”或“氮原子”)。
(2)元素周期表中原子序数为101的元素被命名为“钔”(元素符号为Md),用来纪念门捷列夫编制元素周期表所作出的巨大贡献。钔的相对原子质量为258,则钔原子的质子数为 。
题型二.化学符号中不同位置数字的意义
[例题2] 下列化学用语与所表述的意义相符的是( )
①—氮气中氮元素的化合价为零 ②2Ca2+—2个钙离子
③O2—2个氧原子 ④—钠离子
⑤2H2O—2个水分子 ⑥2H—2个氢元素 ⑦FeCl2—氯化亚铁
A.①②⑤⑦ B.②③④⑦ C.①④⑤⑥ D.①②⑤⑥
[例题3] 符号①O;②2C;③CO2;④O2﹣中都有数字“2”,其中数字“2”表示元素化合价的是 (填序号,下同);数字“2”表示离子所带电荷数的是 ;符号③中“2”表示的含义是 。
题型三.化学式的书写及意义
[例题4] X、Y、Z三种元素的化合价分别为+1,+6,﹣2,则这三种元素所组成的化合物的化学式可能为( )
A.X2YZ3 B.XYZ3 C.X2YZ4 D.X3YZ2
[例题5] 已知由CuS、CuSO3、CuSO4组成的混合物中,硫元素的质量分数为x,则混合物中氧元素的质量分数为 ( )
A.1﹣3x B.1﹣2x C.1﹣x D.无法计算
[例题6] 由氧化镁和另一种金属氧化物组成的混合物4g,已知含有氧元素1.8g,则另一种氧化物可能是( )
A.CuO B.Fe2O3 C.Al2O3 D.CaO
[例题7] 用一定量的NH4NO3和KH2PO4的固体混合物可以配制无土栽培营养液,已知固体混合物中氮元素的质量分数为28%,则固体混合物中KH2PO4的质量分数为 .
题型四.化学式的计算
[例题8] 现有C2H4O2、C2H4O组成的混合物,经测定其中碳元素的质量分数为48%,则该混合物中氧元素的质量分数为( )
A.40% B.44% C.56% D.60%
[例题9] 工业品盐酸中因含有Fe3+而带黄色.若某工业品盐酸中的H+和Cl﹣的个数比为91:94,则该盐酸中Fe3+和Cl﹣的个数比为( )
A.1:1 B.1:3 C.91:94 D.1:94
题型五.元素质量分数和质量比的计算
[例题10] 1992年评出的明星分子在控制人体血压、肠胃、大脑学习方面具有特殊生理功能。已知该物质中氮、氧元素的质量比为7:8,则它的化学式为( )
A.N2O B.NO C.NO2 D.N2O5
[例题11] 有一碳酸氢铵样品(杂质不含氮元素),经检测分析样品中氮元素的质量分数为14%,则该(NH4HCO3)样品中碳酸氢铵的质量分数是( )
A.92% B.79% C.33.6% D.85.5%
[例题12] 华夏之美,灿若繁花。中国古人从自然万物、天地四时中发现了色彩,又赋予它们雅致动听的名字。桃红、凝脂、湘叶、群青、沉香……这满庭芳的国色中也蕴藏着独特的化学内涵。
(1)桃红:桃之天天,灼灼其华。古代的桃红胭脂可由红花汁制成,红花的染色成分为红花素(C15H12O6),红花素(C15H12O6)由 种元素组成,其中碳、氧两元素质量之比为 (填最简整数比)。
(2)14.4克红花素中含碳元素的质量多少克?(要求写出计算过程)
[例题13] 缺铁性贫血是由于体内缺少铁元素造成的贫血,多数是由于挑食、偏食等原因引起,导致人体对于铁元素的摄入不足,造成人体缺铁引起的贫血,一般可通过口服铁剂得以改善。如图,为一种常用口服铁剂说明书的一部分。
(1)硫酸亚铁中铁元素的化合价为 。
(2)硫酸亚铁(FeSO4•7H2O)的相对分子质量是多少?
(3)硫酸亚铁(FeSO4•7H2O)中铁元素的质量分数是多少?(保留到整数位)
[例题14] 在春天,小王最爱吃的就是爆炒螺蛳,浙江有句俗语叫做“清明螺,赛肥鹅”,螺蛳之所以鲜美是因为螺肉内含有谷氨酸等多种增鲜物质,已知谷氨酸的化学式为C5H9NO4,请回答以下问题:
(1)谷氨酸中碳、氧元素的质量比是 。
(2)谷氨酸中氮元素的质量分数是 。(精确到0.1%)
(3)14.7克谷氨酸中氧元素的质量与多少克Ca(OH)2中氧元素的质量相等?(要求写出计算过程)
巩固提高
[练习1] 某种MgBr2和MgO组成的混合物,经分析测得Mg元素的质量分数为38.4%,则混合物中溴(Br)元素的质量分数为( )
A.60% B.50% C.40% D.30%
[练习2] 萨罗(Salon)是一种重要的消毒剂,其分子的微观结构模型如图。下列关于萨罗的说法,错误的说法有_____个( )
①该物质的一个分子由二十五个原子构成
②该物质中碳、氧元素的质量比是13:3
③该物质的化学式为C12H10O3
④该物质的相对分子质量是214g
⑤该物质是由13个碳原子、10个氢原子、3个氧原子所构成
⑥该物质由碳、氢、氧三个元素组成
A.3 B.4 C.5 D.6
[练习3] 1~18号元素中X元素的原子最外层只有1个电子,Y元素的原子的第三层有6个电子,Z元素的第二层也有6个电子,在化合物中只有Z元素的化合价为负.由这三种元素组成的化合物的化学式可能是( )
A.XYZ4 B.X2YZ3 C.X3YZ4 D.XYZ3
[练习4] 如图为某药品的说明书。如果小孩每日食物中铁元素过多,含量超过200mg则不利于身体的发育。有个小孩一天吞食了8片此药,问。
(1)FeSO4中铁、硫、氧元素的原子个数比为 。
(2)FeSO4中铁元素的质量分数为 。
(3)8片此药中铁元素的质量是 。
[练习5] 阿司匹林又称乙酰水杨酸,化学式为C6H13O5N,是防止心血管病发生的常用药物,具有抗血栓防止心肌梗塞等作用。
说明书
药名:阿司匹林肠溶片
规格:100毫克/片
功能:抑制血小板的聚集,预防血栓的形成
用法:口服,饭前用适量水送服
用量:每天1﹣3片,遵医嘱
(1)人体有维持体温恒定的调节机制,健康人的体温一般为 ℃左右。阿司匹林进入循环系统后,可作用于脑干巾(下丘脑)的 中枢,引发身体产热或散热的反应,因此有退烧作用。
(2)若每片药剂含C6H13O5N的质量分数为90%,某成人每天服用此药物2片,该成人每天从药物中摄入N元素多少毫克?(请写出计算过程,计算结果精确到0.1,假设药片其它成分中不含N元素)
[练习6] 未来的交通工具将采用新一代无机非金属材料制成的无水冷发动机,这类材料中研究得较多的是化合物G。
(1)G可以由化合物E(含两种元素)与NH3反应而生成,同时产生HCl气体,G的相对分子质量为140,分子中硅元素的质量分数为60%,另有元素Y。请推断:
①化合物G的化学式为 ;
②若NH3和E以分子数4:3恰好完全反应,则化合物E的化学式为 。
(2)为了使化合物G能成为新一代汽车发动机材料,现采用常压下在G中添加氧化铝,经高温烧结制成一种高强度、超硬度、耐磨损、抗腐蚀的陶瓷材料,它的商品叫“赛伦”,化学通式可表达为Si6﹣xAlxOxY8﹣x。在接近于1700℃时x的极限值约为4.0,在1400℃时x为2.0,以保持整个化合物呈电中性。
试问:
①赛伦中Y元素的化合价为 。
②试通过计算说明随温度的升高,赛伦中铝元素的质量分数的变化趋势 。
[练习7] 温州苍南矾山镇的明矾矿石储量达1.67亿吨,占全世界明矾60%,有世界矾都之称,矾山明矾矿石主要含有明矾[化学式:KAl(SO4)2•12H2O]和石英(化学式为SiO2)。
(1)世界卫生组织把铝列为食品污染源之一,所以要控制面食或油条的膨松剂中明矾的含量,人从食物中摄入的铝指的是 。
A.铝元素 B.铝单质
C.铝原子 D.铝离子
(2)KAl(SO4)2中K、Al、S、O四种元素的质量比 ;
(3)矾山的明矾矿石含明矾纯度高,矿石中含的KAl(SO4)2【KAl(SO4)2的相对分子质量258】达25%,则5160千克的该明矾矿石中含硫元素多少千克?(假设其他成分不含硫元素)(写出计算过程)
[练习8] 蛋白质是机体生长及修补受损组织的主要原料,人体通过食物获得的蛋白质在胃肠中与水反应,生成氨基酸。蛋氨酸(化学式为C5H11O2NS)就是其中的一种。请分析计算下列问题:
(1)蛋氨酸中各元素的质量比?
(2)蛋氨酸中氮元素的质量分数?(精确到0.1%)
(3)合格奶粉每100克含蛋白质约18克,蛋白质中氮元素的质量分数为16%。现测定出某奶粉每100克中含有氮元素1.5克,通过计算判断这种奶粉是否合格?(假定奶粉中的氮元素全部来自于蛋白质)
[练习9] 铁是人类不可缺少的微量元素,缺铁易患贫血。正常人每天应补充14毫克左右的铁,其中大部分来自于食物。
(1)FeSO4•7H2O中铁、硫元素的质量比是Fe:S= 。
(2)如果全部通过服用含FeSO4•7H2O的片剂补充铁,则每天约需要服用含 FeSO4•7H2O的片剂多少毫克?(写出计算过程)
(3)市场上某硫酸亚铁片剂,其中Fe2+的含量为16.0%.该片剂中的Fe2+在空气中易变质,国家规定该片剂中Fe2+变质超过10.0% 即不能再服用。为检验某药店出售的硫酸亚铁片剂是否失效,取10.0g该片剂经测定含Fe2+1.52g。通过计算说明该片剂是否能服用?
[练习10] 某乙醇(C2H6O)的水溶液中溶质的质量分数为46%,该溶液中氧元素的质量分数是 。(用百分数表示)
[练习11] 2022年11月29日,神舟十五号载人飞船发射圆满成功,再次彰显我国航天科技实力。发射火箭常用的化学推进剂之一偏二甲肼是一种无色液体,化学式为C2H8N2。请计算:
(1)C2H8N2的相对分子质量 。
(2)C2H8N2中碳、氢、氮三种元素的质量比 。
(3)多少克C2H8N2中含有12克碳元素。(写出计算过程)
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2.5用化学式表示物质
学习目标
1、知道化学式的概念。
2、掌握化学式的书写规则,知道化学式表示的意义。
3、能写出常见物质的化学式,能根据化学式读出物质名称。
4、知道化合价的概念及其遵守的规则,知道化合价的书写方法。
5、能根据化合价正确写出化合物的化学式;能根据化学式计算某元素的化合价。
6、理解相对分子质量的概念,能根据化学式计算物质的相对分子质量(重点)
7、能根据化学式计算组成物质的元素质量比(重点)
8、能根据化学式计算组成物质的某元素的质量分数(重点)
9、能看懂某些商品标签或说明书上标出的物质成分和含量。
知识重点
知识点一:化学式
1.用 元素符号 来表示物质组成的式子叫做化学式。如二氧化碳分子可表示成“ CO2 ”。
化学式的意义
以CO2为例
宏
观
表示一种物质
表示 二氧化碳 这种物质
表示该物质的元素组成
表示二氧化碳是由
碳 元素和 氧 元素组成的
微
观
表示构成物质的基本微粒
表示二氧化碳是由
二氧化碳分子 构成的
由分子构成的物质的化学式可表示该物质的一个分子
表示 一个二氧化碳分子
表示物质的分子构成
表示一个二氧化碳分子是由一个 碳原子 和两个 氧原子 构成的
2.单质化学式的写法
(1)稀有气体是由原子直接构成的,通常就用 元素符号 来表示它们的化学式。金属单质和固态非金属单质的结构比较复杂,习惯上也用 元素符号 来表示它们的化学式。如氩气、铝、磷分别用 Ar 、 Al 、 P 来表示。
(2)对于多原子分子构成的单质,先写出组成单质的 元素符号 ,再在元素符号右下角写上构成1个单质分子的 原子数目 。如氧气、氢气、氮气、臭氧分别用 O2 、 H2 、 N2 、 O3 来表示。
3.化合物化学式的写法
(1)按一定顺序写出组成化合物的所有元素符号:①氧元素与另一元素组成的化合物,一般要把氧元素符号写在 右 边;②氢元素与另一元素组成的化合物,一般要把氢元素符号写在 左 边;③金属元素、氢元素与非金属元素组成的化合物,一般要把 非金属 元素符号写在右边。www-2-1-cnjy-com
(2)在每种元素符号的右下角用数字写出每个化合物分子中该元素的 原子个数 。直接由离子构成的化合物,其化学式常用其离子 最简单整数比 表示。
4.化学式的读法,一般是从右向左叫做“某化某”,如“CuO”读作“ 氧化铜 ”。当1个分子中原子个数不止1个时,还要指出1个分子里元素的原子个数,如“P2O5”读作“ 五氧化二磷 ”。
5.如果要表示某物质的几个分子,可以在化学式前面加上系数。如2个氧气分子可用 2O2 表示。
知识点二:化合价
1.不同原子构成分子时,各种原子的个数用“ 化合价 ”来表示。不同元素组成化合物时,要遵守的规则是化合物中所有元素化合价的代数和为 零 。如1个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的,化合价的代数和为 (+1)×2+(-2)=0 。
2.化合价通常在元素符号或原子团的 正上方用“+n”或“-n”表示。注意 正 、 负 号在数字的前面,且“ 1 ”不能省略,如、O3等。2·1·c·n·j·y
3.根据元素化合价,即可正确写出化合物的化学式。首先按 正 价元素在左, 负 价元素在右的原则写出元素符号,并在元素符号正上方标出 化合价 ,然后根据元素化合价代数和为零的原则写出分子中各元素的 原子个数 。2-1-c-n-j-y
4.元素化合价的一般规则
(1)常见的化合物中,氢总是 +1 价元素,氧总是 -2 价。
(2)金属元素常显 正 价。
(3)非金属元素跟氧化合时常显 正 价,跟氢化合时常显 负 价。
(4)单质中元素的化合价为 0 。
(5)在化合物里,元素正负化合价的代数和为零。
(6)有些元素在不同的化合物里常显 不同 的化合价,如O2、O;有些元素在不同的化合物里常显 相同 的化合价,如Na、H;有些元素在相同的化合物里可显 不同 的化合价,如H4O3。
化合价和离子符号的区别与联系如下表所示:
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”不省略)
用+、2+、-、2-……表示,标在元素符号(或原子团)的右上角(“1”省略)
实例
、 、24
H+、Cl-、Mg2+、S2-、Na+、SO
联系
同种元素(或原子团)的化合价和离子所带的电荷,通常数值相等,正负一致
知识点三:相对分子质量
1.一个分子中各原子的相对原子质量 总和 就是该分子的相对分子质量。
2.求物质的相对分子质量,首先要写出正确的 化学式 ,再利用相对原子质量表,查出各元素的 相对原子质量 ,最后根据分子中各元素的相对原子质量 总和 求出相对分子质量。
3.相对分子质量计算的注意事项
(1)元素符号与其右下角数字之间在计算相对分子质量时需用“ × ”,元素符号之间在计算相对分子质量时需用“ + ”。如CO2的相对分子质量= 12+16×2 =44。
(2)原子团括号外右下角的数字表示原子团的个数,应先将原子团内各原子的相对原子质量之和计算出来,再 乘以 其个数。如Al2(SO4)3的相对分子质量= 27×2+(32+16×4)×3 =342。
(3)结晶水合物中的“·”表示结合的含义,在计算相对分子质量时应将“·”前后两部分的相对分子质量 相加 而不是相乘。如CuSO4·5H2O的相对分子质量= 64+32+16×4+5×(1×2+16) =250。
(4)相对分子质量与相对原子质量一样,也是一个 比值 ,其单位也是“ 1 ”,通常不写。
4.相对分子质量是一个 定值 ,只要知道物质的化学式,就可以计算出它的相对分子质量。
5.计算组成物质的各元素的质量比
(1)计算依据:化合物中各元素的质量比等于各元素 相对原子质量 乘以其 原子个数 的乘积的比值。
(2)计算注意事项
①元素只讲种类,不讲个数,因此在计算格式的书写上有严格的规定,如计算硝酸铵(NH4NO3)中各元素的质量比,不能写成2N∶4H∶3O,也不能写成N2∶H4∶O3,应该写成m(N)∶m(H)∶m(O)=(14×2)∶(1×4)∶(16×3)= 7∶1∶12 。
②检查各原子的原子总数,如硝酸铵(NH4NO3)中氮元素的原子总数是 2 而不是1,不要遗漏。
③不要把原子个数比当作是元素的质量比。原子个数比是元素符号右下角的 数字 之比,如H2O中,氢元素与氧元素的原子个数比为 2∶1 ,而氢元素与氧元素的质量比为(1×2)∶(16×1)= 1∶8 。
6.计算物质中某元素的质量分数或质量
(1)化合物中某元素的质量分数=×100%。
(2)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 。
题型一.分子、原子、离子、元素与物质之间的关系
[例题1] 在宏观、微观和符号之间建立联系是学习化学的重要思维方式。
(1)从宏观角度分析,氮气是由 组成的(填“氮元素”或“氮原子”)。
(2)元素周期表中原子序数为101的元素被命名为“钔”(元素符号为Md),用来纪念门捷列夫编制元素周期表所作出的巨大贡献。钔的相对原子质量为258,则钔原子的质子数为 。
【解答】解:(1)物质是由元素组成的,从宏观角度分析,氮气是由氮元素组成的。
(2)钔元素的原子序数为101,原子中原子序数=核电荷数=质子数,则钔原子的质子数为101。
故答案为:
(1)氮元素;
(2)101。
题型二.化学符号中不同位置数字的意义
[例题2] 下列化学用语与所表述的意义相符的是( )
①—氮气中氮元素的化合价为零 ②2Ca2+—2个钙离子
③O2—2个氧原子 ④—钠离子
⑤2H2O—2个水分子 ⑥2H—2个氢元素 ⑦FeCl2—氯化亚铁
A.①②⑤⑦ B.②③④⑦ C.①④⑤⑥ D.①②⑤⑥
【解答】解:①单质化合价为零,所以—氮气中氮元素的化合价为零,故正确;
②符号前面的数字,表示原子、分子或离子的个数,所以2Ca2+—2个钙离子,故正确;
③O2—1个氧分子、氧气,故错误;
④元素正上方的数字表示元素的化合价,所以—钠元素的化合价为+1价,故错误;
⑤2H2O—2个水分子,故正确;
⑥元素只讲种类,不讲个数,所以2H—2个氢原子,故错误;
⑦FeCl2—氯化亚铁,故正确。
故选:A。
[例题3] 符号①O;②2C;③CO2;④O2﹣中都有数字“2”,其中数字“2”表示元素化合价的是 (填序号,下同);数字“2”表示离子所带电荷数的是 ;符号③中“2”表示的含义是 。
【解答】解:①O中数字“2”表示为一氧化碳中碳元素的化合价为﹣2价;
②2C中数字“2”表示为2个碳原子;
③CO2中数字“2”表示为一个二氧化碳分子中含有2个氧原子;
④O2﹣中数字“2”表示为一个氧离子带有2个单位的负电荷。
故表示元素化合价的是①;表示离子所带电荷数的是④;符号③中“2”表示的含义是一个二氧化碳分子中含有2个氧原子。
故答案为:①;④;一个二氧化碳分子中含有2个氧原子。
题型三.化学式的书写及意义
[例题4] X、Y、Z三种元素的化合价分别为+1,+6,﹣2,则这三种元素所组成的化合物的化学式可能为( )
A.X2YZ3 B.XYZ3 C.X2YZ4 D.X3YZ2
【解答】解:A.X、Y、Z三种元素的化合价分别为+1,+6,﹣2,则化合物X2YZ3中各元素的化合价代数和为(+1)×2+(+6)+(﹣2)×3=+2,故错误;
B.X、Y、Z三种元素的化合价分别为+1,+6,﹣2,则化合物XYZ3中各元素的化合价代数和为(+1)+(+6)+(﹣2)×3=0,故正确;
C.X、Y、Z三种元素的化合价分别为+1,+6,﹣2,则化合物X2YZ4中各元素的化合价代数和为(+1)+(+6)+(﹣2)×4=﹣1,故错误;
D.X、Y、Z三种元素的化合价分别为+1,+6,﹣2,则化合物X3YZ2中各元素的化合价代数和为(+1)×3+(+6)+(﹣2)×2=+5,故错误;
故选:B。
[例题5] 已知由CuS、CuSO3、CuSO4组成的混合物中,硫元素的质量分数为x,则混合物中氧元素的质量分数为 ( )
A.1﹣3x B.1﹣2x C.1﹣x D.无法计算
【解答】解:根据Cu、S质量比为64:32以及硫的质量分数为x,
设Cu的质量分数为a,则有,
解得:a=2x,
所以氧元素的质量分数为:1﹣x﹣2x=1﹣3x。
故选:A。
[例题6] 由氧化镁和另一种金属氧化物组成的混合物4g,已知含有氧元素1.8g,则另一种氧化物可能是( )
A.CuO B.Fe2O3 C.Al2O3 D.CaO
【解答】解:混合物中氧元素的质量分数为100%=45%;
氧化镁(MgO)中氧元素的质量分数为:;
所以要达到混合物中氧元素的质量分数为45%,另一种金属氧化物中氧元素的质量分数需大于45%;
A、CuO中氧元素的质量分数为:100%=20%<45%,故A不适合。
B、Fe2O3中氧元素的质量分数为:100%=30%<45%,故B不适合。
C、Al2O3中氧元素的质量分数为:100%≈47.1%>45%,故C适合。
D、CaO中氧元素的质量分数为:100%≈28.6%<45%,故D不适合。
故选:C。
[例题7] 用一定量的NH4NO3和KH2PO4的固体混合物可以配制无土栽培营养液,已知固体混合物中氮元素的质量分数为28%,则固体混合物中KH2PO4的质量分数为 .
【解答】解:设混合物的质量为M,则NH4NO3的质量为X,根据NH4NO3中N元素的质量与混合物中N元素的质量相等,
则M×28%═X100%
解得 ═0.8
则NH4NO3在混合物中的质量分数为 100%═80%,
KH2PO4的质量分数为1﹣80%═20%,
故答案为:20%.
题型四.化学式的计算
[例题8] 现有C2H4O2、C2H4O组成的混合物,经测定其中碳元素的质量分数为48%,则该混合物中氧元素的质量分数为( )
A.40% B.44% C.56% D.60%
【解答】解:因为C2H4O2、C2H4O两种物质中碳原子和氢原子的个数比均为1:2,碳元素的质量分数为48%,所以氢元素的质量分数为48%8%,则混合物中氧元素的质量分数为1﹣48%﹣8%=44%。
故选:B。
[例题9] 工业品盐酸中因含有Fe3+而带黄色.若某工业品盐酸中的H+和Cl﹣的个数比为91:94,则该盐酸中Fe3+和Cl﹣的个数比为( )
A.1:1 B.1:3 C.91:94 D.1:94
【解答】解:H+和Cl﹣的个数比为91:94,设氢离子的个数是91,氯离子的个数是94,则氯离子带的负电荷比氢离子带的正电荷多3,而一个铁离子恰好带有三个单位的正电荷,故铁离子的个数为1,故铁离子与氯离子的个数比是1:94,故选D。
题型五.元素质量分数和质量比的计算
[例题10] 1992年评出的明星分子在控制人体血压、肠胃、大脑学习方面具有特殊生理功能。已知该物质中氮、氧元素的质量比为7:8,则它的化学式为( )
A.N2O B.NO C.NO2 D.N2O5
【解答】解:设该物质的化学式为NxOy,已知该物质中,氮元素与氧元素的质量比为 7:8,则有:,,故该物质的化学式为NO。
故选:B。
[例题11] 有一碳酸氢铵样品(杂质不含氮元素),经检测分析样品中氮元素的质量分数为14%,则该(NH4HCO3)样品中碳酸氢铵的质量分数是( )
A.92% B.79% C.33.6% D.85.5%
【解答】解:该(NH4HCO3)样品中碳酸氢铵的质量分数是100%=79%。
故选:B。
[例题12] 华夏之美,灿若繁花。中国古人从自然万物、天地四时中发现了色彩,又赋予它们雅致动听的名字。桃红、凝脂、湘叶、群青、沉香……这满庭芳的国色中也蕴藏着独特的化学内涵。
(1)桃红:桃之天天,灼灼其华。古代的桃红胭脂可由红花汁制成,红花的染色成分为红花素(C15H12O6),红花素(C15H12O6)由 种元素组成,其中碳、氧两元素质量之比为 (填最简整数比)。
(2)14.4克红花素中含碳元素的质量多少克?(要求写出计算过程)
【解答】解:(1)红花素是由碳、氢、氧三种元素组成;其中碳、氧元素的质量之比为(15×12):(16×6)=15:8;
(2)14.4克红花素中含碳元素的质量为:14.4克100%=9克。
答:14.4克红花素中含碳元素的质量是9克。
故答案为:(1)三;15:8;
(2)9克。
[例题13] 缺铁性贫血是由于体内缺少铁元素造成的贫血,多数是由于挑食、偏食等原因引起,导致人体对于铁元素的摄入不足,造成人体缺铁引起的贫血,一般可通过口服铁剂得以改善。如图,为一种常用口服铁剂说明书的一部分。
(1)硫酸亚铁中铁元素的化合价为 。
(2)硫酸亚铁(FeSO4•7H2O)的相对分子质量是多少?
(3)硫酸亚铁(FeSO4•7H2O)中铁元素的质量分数是多少?(保留到整数位)
【解答】解:(1)硫酸亚铁中,硫酸根为﹣2价,因此铁元素的化合价为+2价;
(2)硫酸亚铁(FeSO4•7H2O)的相对分子质量为56+32+4×16+7×(2+16)=278;
(3)硫酸亚铁(FeSO4•7H2O)中铁元素的质量分数为100%≈20.0%。
故答案为:
(1)+2。
(2)278;
(3)20.0%。
[例题14] 在春天,小王最爱吃的就是爆炒螺蛳,浙江有句俗语叫做“清明螺,赛肥鹅”,螺蛳之所以鲜美是因为螺肉内含有谷氨酸等多种增鲜物质,已知谷氨酸的化学式为C5H9NO4,请回答以下问题:
(1)谷氨酸中碳、氧元素的质量比是 。
(2)谷氨酸中氮元素的质量分数是 。(精确到0.1%)
(3)14.7克谷氨酸中氧元素的质量与多少克Ca(OH)2中氧元素的质量相等?(要求写出计算过程)
【解答】解:(1)谷氨酸中碳、氧元素的质量比是 (12×5):(16×4)=15:16。
故答案为:15:16。
(2)谷氨酸中氮元素的质量分数是100%≈9.5%.
故答案为:9.5%。
(3)设需要氢氧化钙的质量为x,则14.7g100%=x100%,x=14.8g。
答:与14.8gCa(OH)2中氧元素的质量相等。
巩固提高
[练习1] 某种MgBr2和MgO组成的混合物,经分析测得Mg元素的质量分数为38.4%,则混合物中溴(Br)元素的质量分数为( )
A.60% B.50% C.40% D.30%
【解答】解:某种MgBr2和MgO组成的混合物,经分析测得Mg元素的质量分数为38.4%,设混合物质量为100,则镁元素的质量为38.4,其中Br元素的质量为x,则有
1 x=40
混合物中溴(Br)元素的质量分数为100%=40%。
故选:C。
[练习2] 萨罗(Salon)是一种重要的消毒剂,其分子的微观结构模型如图。下列关于萨罗的说法,错误的说法有_____个( )
①该物质的一个分子由二十五个原子构成
②该物质中碳、氧元素的质量比是13:3
③该物质的化学式为C12H10O3
④该物质的相对分子质量是214g
⑤该物质是由13个碳原子、10个氢原子、3个氧原子所构成
⑥该物质由碳、氢、氧三个元素组成
A.3 B.4 C.5 D.6
【解答】解:①1个萨罗分子由13个碳原子、10个氢原子、3个氧原子构成,该物质的一个分子由二十六个原子构成,故说法错误。
②该物质中碳、氧元素的质量比是(12×13):(16×3)≠13:3,故说法错误。
③分子的微观结构模型图可知,1个萨罗分子由13个碳原子、10个氢原子、3个氧原子构成,其化学式为C13H10O3,故说法错误。
④相对分子质量单位是“1”,不是“g”,常常省略不写,故说法错误。
⑤该物质是由萨罗分子构成的,1个萨罗分子由13个碳原子、10个氢原子、3个氧原子所构成,故说法错误。
⑥元素只讲种类、不讲个数,故说法错误。
故错误的说法有6个。
故选:D。
[练习3] 1~18号元素中X元素的原子最外层只有1个电子,Y元素的原子的第三层有6个电子,Z元素的第二层也有6个电子,在化合物中只有Z元素的化合价为负.由这三种元素组成的化合物的化学式可能是( )
A.XYZ4 B.X2YZ3 C.X3YZ4 D.XYZ3
【解答】解:X元素的化合价为+1价,Y元素的化合价为+4价或+6价,Z元素的化合价是﹣2价。
A、XYZ4的化合价的代数和为:(+1)+(+4)+(﹣2)×4=﹣3,或:(+1)+(+6)+(﹣2)×4=﹣1,都不为零。错误;
B、X2YZ3的化合价的代数和为:(+1)×2+(+4)+(﹣2)×3=0,为零。正确;
C、X3YZ4的化合价的代数和为:(+1)×3+(+4)+(﹣2)×4=﹣1,或:(+1)×3+(+6)+(﹣2)×4=+1,都不为零。错误;
D、XYZ3的化合价的代数和为:(+1)+(+4)+(﹣2)×3=﹣1,或:(+1)+(+6)+(﹣2)×3=+1,都不为零。错误。
故选:B。
[练习4] 如图为某药品的说明书。如果小孩每日食物中铁元素过多,含量超过200mg则不利于身体的发育。有个小孩一天吞食了8片此药,问。
(1)FeSO4中铁、硫、氧元素的原子个数比为 。
(2)FeSO4中铁元素的质量分数为 。
(3)8片此药中铁元素的质量是 。
【解答】解:(1)由硫酸亚铁的化学式为FeSO4可知,该药片中铁、硫、氧元素的原子个数比为1:1:4;
(2)FeSO4中铁元素的质量分数为100%≈36.8%;
(3)8片药中含硫酸亚铁8×50=400mg,400mg硫酸亚铁中铁的质量为:400mg147.37mg;
故答案为:
(1)1:1:4;
(2)36.8%;
(3)147.37mg。
[练习5] 阿司匹林又称乙酰水杨酸,化学式为C6H13O5N,是防止心血管病发生的常用药物,具有抗血栓防止心肌梗塞等作用。
说明书
药名:阿司匹林肠溶片
规格:100毫克/片
功能:抑制血小板的聚集,预防血栓的形成
用法:口服,饭前用适量水送服
用量:每天1﹣3片,遵医嘱
(1)人体有维持体温恒定的调节机制,健康人的体温一般为 ℃左右。阿司匹林进入循环系统后,可作用于脑干巾(下丘脑)的 中枢,引发身体产热或散热的反应,因此有退烧作用。
(2)若每片药剂含C6H13O5N的质量分数为90%,某成人每天服用此药物2片,该成人每天从药物中摄入N元素多少毫克?(请写出计算过程,计算结果精确到0.1,假设药片其它成分中不含N元素)
【解答】解:(1)健康的人的体温一般为37℃左右;阿司匹林进入循环系统后,可作用于脑干中(下丘脑)的体温调节中枢,此中枢会监视血液温度,引发身体产热或散热的反应.阿司匹林因此有退烧作用;故答案为:37℃;体温调节;
(2)该成人每天从药物中摄入N元素的质量为:100mg×90%100%×2≈14.1mg;故答案为:14.1mg。
[练习6] 未来的交通工具将采用新一代无机非金属材料制成的无水冷发动机,这类材料中研究得较多的是化合物G。
(1)G可以由化合物E(含两种元素)与NH3反应而生成,同时产生HCl气体,G的相对分子质量为140,分子中硅元素的质量分数为60%,另有元素Y。请推断:
①化合物G的化学式为 ;
②若NH3和E以分子数4:3恰好完全反应,则化合物E的化学式为 。
(2)为了使化合物G能成为新一代汽车发动机材料,现采用常压下在G中添加氧化铝,经高温烧结制成一种高强度、超硬度、耐磨损、抗腐蚀的陶瓷材料,它的商品叫“赛伦”,化学通式可表达为Si6﹣xAlxOxY8﹣x。在接近于1700℃时x的极限值约为4.0,在1400℃时x为2.0,以保持整个化合物呈电中性。
试问:
①赛伦中Y元素的化合价为 。
②试通过计算说明随温度的升高,赛伦中铝元素的质量分数的变化趋势 。
【解答】解:(1)①分析题中信息可知,E+NH3→G+HCl,且G的相对分子质量为140,分子中硅元素的质量分数为60%,另有元素Y,依据反应前后元素的种类守恒可知,Y元素为氮元素;
设化合物G的化学式为SixNy
28x+14y=140
x=3 y=4
则化合物G的化学式为Si3N4,故填:Si3N4;
②分析题中信息可知,3E+4NH3=Si3N4+12HCl,依据化学反应前后原子的种类和个数守恒,反应后Si、N、H、Cl的个数分别为3、4、12、12,反应前已知物质中Si、N、H、Cl的个数为0、4、12、0,推出3E中含有Si、Cl个数为3、12,则E的化学式为SiCl4,故填:SiCl4;
(2)①在Si6﹣xAlxOxY8﹣x中,Si的化合价为+4,Al的化合价为+3,O的化合价为﹣2,依据在化合物中元素的正负化合价代数和为零可知,设在Si6﹣xAlxOxY8﹣x中Y元素的化合价为m,则有(+4)×(6﹣x)+(+3)×x+(﹣2)×x+m×(8﹣x)=0,解得m=﹣3,故填:﹣3;
②在Si3N4中添加氧化铝可形成Si6﹣xAlxOxY8﹣x,则Y为N,所以Si6﹣xAlxOxN8﹣x中铝元素的质量分数为100%,
当1400℃时x为2.0,则Si4Al2O2N6中铝元素的质量分数为100%=19.1%,
当1700℃时x的极限值约为4.0,则Si2Al4O4N4中铝元素的质量分数为100%=38.0%,
则赛伦中铝元素的质量分数的变化趋势是:随温度的升高,x值增大,铝元素的质量分数也增大,故填:随温度的升高,x值增大,铝元素的质量分数也增大。
[练习7] 温州苍南矾山镇的明矾矿石储量达1.67亿吨,占全世界明矾60%,有世界矾都之称,矾山明矾矿石主要含有明矾[化学式:KAl(SO4)2•12H2O]和石英(化学式为SiO2)。
(1)世界卫生组织把铝列为食品污染源之一,所以要控制面食或油条的膨松剂中明矾的含量,人从食物中摄入的铝指的是 。
A.铝元素 B.铝单质
C.铝原子 D.铝离子
(2)KAl(SO4)2中K、Al、S、O四种元素的质量比 ;
(3)矾山的明矾矿石含明矾纯度高,矿石中含的KAl(SO4)2【KAl(SO4)2的相对分子质量258】达25%,则5160千克的该明矾矿石中含硫元素多少千克?(假设其他成分不含硫元素)(写出计算过程)
【解答】解:(1)物质都是由元素组成,则人从食物中摄入的铝指的是铝元素,故选A。
(2)由化学式可知,KAl(SO4)2中K、Al、S、O四种元素的质量比为39:27:(32×2):(16×8)=39:27:64:128。
(3)5160千克的该明矾矿石中含硫元素质量为。
故答案为:(1)A;
(2)39:27:64:128;
(3)。
[练习8] 蛋白质是机体生长及修补受损组织的主要原料,人体通过食物获得的蛋白质在胃肠中与水反应,生成氨基酸。蛋氨酸(化学式为C5H11O2NS)就是其中的一种。请分析计算下列问题:
(1)蛋氨酸中各元素的质量比?
(2)蛋氨酸中氮元素的质量分数?(精确到0.1%)
(3)合格奶粉每100克含蛋白质约18克,蛋白质中氮元素的质量分数为16%。现测定出某奶粉每100克中含有氮元素1.5克,通过计算判断这种奶粉是否合格?(假定奶粉中的氮元素全部来自于蛋白质)
【解答】解:(1)蛋氨酸中各元素的质量比为C:H:O:S:N=(12×5):(1×11):(16×2):32:14=60:11:32:32:14;
(2)蛋氨酸中氮元素的质量分数100%≈9.4%;
(3)根据题意,合格奶粉每100g中含蛋白质18g,蛋白质中氮元素的平均质量分数为16%,则每100g合格奶粉中氮元素的质量至少为:18g×16%=2.88g;每100g合格奶粉中氮元素的质量为2.88g>1.5g,因此现有的奶粉不合格。
答:(1)蛋氨酸中C:H:O:S:N=60:11:32:32:14;
(2)蛋氨酸中氮元素的质量分数为9.4%;
(3)不合格。
[练习9] 铁是人类不可缺少的微量元素,缺铁易患贫血。正常人每天应补充14毫克左右的铁,其中大部分来自于食物。
(1)FeSO4•7H2O中铁、硫元素的质量比是Fe:S= 。
(2)如果全部通过服用含FeSO4•7H2O的片剂补充铁,则每天约需要服用含 FeSO4•7H2O的片剂多少毫克?(写出计算过程)
(3)市场上某硫酸亚铁片剂,其中Fe2+的含量为16.0%.该片剂中的Fe2+在空气中易变质,国家规定该片剂中Fe2+变质超过10.0% 即不能再服用。为检验某药店出售的硫酸亚铁片剂是否失效,取10.0g该片剂经测定含Fe2+1.52g。通过计算说明该片剂是否能服用?
【解答】解:(1)FeSO4•7H2O中铁、硫元素的质量比是56:32=7:4;
(2)正常人每天应补充14mg左右的铁,则每天约需要服用含FeSO4•7H2O的质量69.5mg;
答:每天约需要服用含 FeSO4•7H2O的片剂69.5mg;
(3)含Fe2+1.52g的10.0g某硫酸亚铁片剂中Fe2+变质的量100%=5%<10%,不超过国家规定该片剂中Fe2+变质超过10.0%的规定,可服用。
答:该片剂是能服用。
故答案为:(1)7:4;
(2)69.5;
(3)该片剂是能服用。
[练习10] 某乙醇(C2H6O)的水溶液中溶质的质量分数为46%,该溶液中氧元素的质量分数是 。(用百分数表示)
【解答】解:某乙醇的水溶液中,乙醇质量分数为46%,则该溶液中乙醇与水的质量比为:46:54,即乙醇分子与水分子的个数比为:1:3,1个乙醇分子中含有1个氧原子,3个水分子中含有3个氧原子,因此该溶液中氧元素的质量分数是100%=64%。
故答案为:64%。
[练习11] 2022年11月29日,神舟十五号载人飞船发射圆满成功,再次彰显我国航天科技实力。发射火箭常用的化学推进剂之一偏二甲肼是一种无色液体,化学式为C2H8N2。请计算:
(1)C2H8N2的相对分子质量 。
(2)C2H8N2中碳、氢、氮三种元素的质量比 。
(3)多少克C2H8N2中含有12克碳元素。(写出计算过程)
【解答】解:(1)由化学式可知,C2H8N2的相对分子质量为12×2+1×8+14×2=60;
(2)由化学式可知,C2H8N2中碳、氢、氮三种元素的质量比为(12×2):(1×8):(14×2)=6:2:7;
(3)由化学式可知,含有12g碳元素的C2H8N2的质量为。
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