内容正文:
2025-2026学年人教版九年级化学
《第四单元自然界的水整理与提升(二)》精品讲义
(
一.复习
目标
1.掌握化学式的定义、意义及书写/读法规则,能准确解读化学符号中数字的含义。
2.熟记常见元素及原子团的化合价,理解化合价规律,能运用化合价书写化学式、判断化学式正误及求未知元素化合价。
3.熟练进行相对分子质量、元素质量比、元素质量分数的计算,能结合2025年时事科技与传统文化背景解决定量计算问题。
4.体会化学用语在科技发展和文化遗产保护中的应用,增强学科实践意识。
)
(
二
.重点难点
1.重点
(1)化学式的意义、化学符号中数字的含义。
(2)化合价规律及应用(书写化学式、求未知价态)。
(3)物质组成的定量计算(相对分子质量、元素质量比、元素质量分数)。
2.难点
(1)化学符号中不同位置数字的含义辨析。
(2)利用化合价书写含原子团的化合物化学式。
(3)结合实际背景进行多步骤定量计算(如混合物中元素质量推导)。
)
三.单元知识体系(一)
四.整理内容
整理一.化学式
(一)认识化学式——什么是化学式?
1.定义:用元素符号和数字的组合表示物质组成的式子。
2.理解:
(1)任何物质都有化学式吗?
【解析】只有纯净物才能用化学式表示其组成。
(2)同种物质可以有不同的化学式吗?
【解析】一种物质只能用一个化学式来表示。
(3)化学式可以任意的书写吗?
【解析】化学式的书写必须依据实验的结果.
3.化学式的意义
【归纳提升】
4.化学式的表示与构成物质的微粒结构关系
5.符号H、2H、H2、2H2各具有什么意义?
① H 氢元素或一个氢原子。
② 2H 2个氢原子。(只有微观意义).
③ H2 氢气这种物质;氢气是由氢元素组成;一个氢分子;每个氢分子由2个氢原
子构成。
④ 2H2 两个氢分子。(只有微观意义).
6. 2H2O中数字”2”的意义比较
(1).化学式前面的数字表示分子个数。只具有微观意义。
(2).化学式中元素符号右下角的数字表示每个分子中的原子个数。
7.拓展:
(1)离子周围的数字表示的意义
a:表示有a个这样的微粒
b:表示一个分子中有b个原子
c:表示一个该离子中带c个正(负)电荷
(2).由分子构成的物质的化学式,又叫分子式。一般统一使用化学式,不使用分子式。
(3).由离子构成的物质中不存在一个个的分子,其化学式表示了该物质中各元素原子数的最简比。
(二)化学式的书写
1、单质化学式书写:
(1)稀有气体,金属,固态非金属直接用元素符号表示。
(2)非金属气体在元素符号右下角写上表示分子中所含原子数的数字(一般分子中含2个原子).
2、化合物化学式书写:
在书写化合物的化学式时,除了要知道这种化合物含有哪几种元素及不同元素原子的个数比,还应注意以下几点:
(1)氧化物的化学式:如:CO2 ;SO2 ;P2O5; Fe3O4;MnO2等,氧元素在后,另一种元素在前.
(2)金属元素和非金属组成的化合物:如:NaCI; KCI ;HgO ;MgO等,金属元素在前,非金属元素在后.
【归纳提升】
纯净物
(三)化学式的读法
(1)单质气体如:O2,H2,N2,He。直接读:某气.
(2)金属和固态非金属如:S,C,Fe。直接读:元素的名称.
(3)化合物的读法:从后向前读作:某化某或几某化几某。
整理二. 化合价
(一)化合价的本质
化合物都有固定的组成,即形成化合物的元素有固定的原子个数比。如下表:
一些物质组成元素的原子个数比
物质
HCl
H2O
NaCl
MgCl2
原子个数比
1:1
2:1
1:1
1:2
这些个数比表示原子之间相互化合的数目.
1.化合价的概述:是元素在形成化合物时表现出的一种化学性质,用于表示原子之间相互化合的原子个数比。
2.化合价的本质:元素的原子在形成化合物时,得失电子的数目或共用电子对的数目是固定的,这种固定的数目就体现为元素的化合价。
3.化合价的特征:有正负化合价之分。
4.化合价的实质:一般指原子得失电子的数目。
5.理解:化合价是属于化学性质,主要由原子最外层电子数决定。
(二)化合价的确定
铝Al(易失3个电子)铝原子结构示意图 ,铝离子结构示意图,铝离子符号Al3+ ,(显+3价) 氧O(易得2个电子)氧原子结构示意图,氧离子结构示意图,氧离子符号O2- , (显-2价)
1. 一般的,在离子化合物中,失去电子的显正价;得到电子的显负价。
2. 在离子化合物中,元素的一个原子得失电子的数目即为该元素化合价的价数。
3. 化合价是一种元素一定数目的原子与其他元素一定数目的原子化合时表现出来的一种性质,是元素的一种化学性质。
(三)化合价的表示方法
1. 在元素符号的正上方依次标出“+”、“-”号和价数
(
R
+n
R
-
n
)
2. 离子符号和化合价的表示方法的比较
项目
区别
举例
联系
化合价
“+”“-”放在数字前;标在元素符号或根的正上方;化合价为“1”时不能省略
O、O
元素(或原子团)化合价的数值=离子带的电荷数;元素化合价的符号与离子带的电性一致,只是位置和写法不同。例如,镁离子:Mg2+;+2价的镁元素:O
离子符号
“+”“-”放在数字后;标在元素符号或根的右上方;表示1个电荷时,“1”必须省略
Mg2+、Na+
(1)离子符号和化合价的表示方法不同:
离子: 数字在前,“+”“-”号在后;写在右上角。化合价数字 在后,“+”“-”号在前;写在正上方
(2)化合价与离子所带电荷的联系: 数字相同,正负号相同
(3)元素的化合价由原子 最外层电子数 确定。
(四)常见元素化合价
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
锌
Zn
+2
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、+4、+5
锰
Mn
+2、+4、+6、+7
磷
P
-3、+3、+5
1.化合价口诀
一价氢氯钾钠银, 二价氧钙钡镁锌;
三铝四硅五价磷, 二三铁,二四碳;
二四六硫都齐全, 铜汞二价最常见;
条件不同价不同, 单质为零永不变;
正负总价和为零, 先写后活来计算。
2.原子团是在化学反应中常作为一个整体参加反应的原子集团,又叫根。
根的名称
根的符号
常见化合价
氢氧根
OH
-1
铵根
NH4
+1
硝酸根
NO3
-1
碳酸根
CO3
-2
硫酸根
SO4
-2
一些常见原子团的化合价
负一硝酸氢氧根, 负二硫酸碳酸根;
负三记住磷酸根, 正一价的是铵根.
(五)化合价的一般规律
1.在任何化合物里,正负化合价的代数和为零。
2.在化合物里氢通常显+1价,氧通常显-2价。
3.金属与非金属元素化合时,金属元素通常显正价,非金属元素通常显负价。
4.单质里元素的化合价为零。
5.元素或原子团化合价与离子所带电荷数及电性相一致。
6.许多元素具有可变化合价,同种元素在不同的化合物里可显不同的化合价,如:FeO,Fe2O3.
7.同种元素在同种化合物中也可显示不同的价(如NH4NO3中氮元素分别显-3价和+5价)
(六)化合价的应用
1. 根据化合价书写化合物的化学式
步骤:排、标、约、叉、查。
排——排元素的顺序,正价在前,负价在后
标——标出各元素的化合价
约——约成最简整数比
叉——各元素的化合价数值交叉书写到另一原子的右下角
查——检查在化合物中各元素的正负化合价代数和是否为零
举例:已知某种磷的氧化物中磷的化合价为+5,氧为-2价,写出磷的氧化物的化学式。
解:
2. 根据化合物的化学式价求某种元素的化合价
举例:已知氧元素化合价为-2价,计算NO2中氮元素的化合价。
解:
整理三.物质组成的定量表示
1.相对分子质量
(1)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)相对分子质量是一个的比值,反映分子的相对“轻重”,不是实际质量。它的单位也是1,通常省略不写。
(3)理解:把氢原子(相对原子质量1)比作1g的小石子,氧原子(相对原子质量16)比作16g的石块,H2O就是“2颗小石子+1块石块”,相对分子质量就是1×2+16=18,本质是“分子的相对质量标尺”。
2.相对分子质量计算公式:
相对分子质量 = 化学式中各原子的相对原子质量×相应原子个数的总和。
计算相对分子质量注意:
(1)正确书写化学式.
(2)元素符号之间用“+”号,元素符号与数字之间用“×”号。
(3) 化学式中的原子团作为一个整体,如C a(OH)2 中的(OH),若含多个同种原子团时则把
(原子团的相对原子质量总和)×原子团个数。
例:计算: O2、H2O、(NH4)2CO3的相对分子质量
解:O2的相对分子质量= 16×2=32
H2O的相对分子质量=1×2 + 16=18
(NH4)2CO3的相对分子质量=(14+1×4)×2 + 12 + 16 ×3=96
3. 计算组成物质的各种元素的质量比
组成物质的各种元素的质量比= 化学式中各原子的相对原子质量×相应原子个数的比。二氧化碳(CO2) 中碳元素质量︰氧元素质量 = 12 ︰(16×2) =12︰32=3 ︰8
计算物质组成元素的质量比注意:元素的质量之比 = (一种元素的相对原子质量×原子个数) :(另一种元素的相对原子质量×原子个数)
例:计算硝酸铵中各元素的质量比
解:在NH4NO3中m(N) : m(H) : m( O ) = 14×2 : 1×4 : 16×3=28 : 4 : 48=7 : 1 : 12
4、计算物质中某一元素的质量分数
5.其他类型的计算。
(1)求一定量化合物中某一元素的质量:某元素的质量 = 化合物的质量×化合物中该元素的质量分数。
求:8 g CH4中含有的碳元素的质量是多少?
解:8 g××100%=6 g
答:8 g CH4 中含有的碳元素的质量6g。
(2)求一定量元素所在的化合物的质量:化合物的质量 = 某元素的质量 ÷ 化合物中该元素的质量分数
求:NH4HCO3 中氮元素的质量为 7 g ,求NH4HCO3 的质量。
解:NH4HCO3 相对分子质量=14+1×4+1+12+16×3=79
7 g÷=39.5 g
答:的NH4HCO3 质量为39.5 g
五.经典例题
例1.下列关于化学式“H2O”的意义,说法错误的是( )
A. 表示水这种物质 B. 表示一个水分子
C. 表示水由氢原子和氧原子组成 D. 表示水由氢元素和氧元素组成
【答案】:C
【解析】:化学式的宏观意义是表示物质和物质的元素组成,微观意义是表示分子和分子的原子构成。H₂O的宏观意义:①水;②水由氢元素和氧元素组成(A、D正确);微观意义:①一个水分子;②一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成(B正确)。C选项混淆了“元素”和“原子”,应表述为“水由氢元素和氧元素组成”或“水分子由氢原子和氧原子构成”,故选C。
例2.下列关于化学式的说法正确的是( )
A. 混合物都没有化学式
B. 化学式只表示物质的组成,不表示物质的构成
C. 由同种元素组成的物质,化学式一定相同
D. 化合物的化学式中,元素符号的书写顺序没有规律
【答案】:A
【解析】:混合物没有固定组成,因此没有统一的化学式,A正确;化学式既表示宏观组成(元素),也表示微观构成(分子、原子),B错误;同种元素组成的物质可能是单质(如O₂),也可能是混合物(如O₂和O₃的混合气体),混合物没有固定化学式,C错误;化合物化学式中,元素符号书写有规律(如金属元素在前,非金属元素在后),D错误,故选A。
例3.能表示“一个分子”的化学式是( )
A. Fe B. C C. O₂ D. NaCl
【答案】:C
【解析】:Fe(铁)由原子直接构成,化学式表示铁单质和铁原子;C(碳)由原子直接构成,化学式表示碳单质和碳原子;O₂(氧气)由分子构成,化学式可表示一个氧分子;NaCl(氯化钠)由离子构成,不表示分子。故选C。
例4.古诗词中“松烟”为松树燃烧产生的黑烟,主要成分是碳。下列书写碳单质的化学式正确的是( )
A. c B. C C. Ca D. Co
【答案】:B
【解析】: 元素符号书写需“一大二小”,碳的符号为C。A小写错误,C为钙,D为钴,均不符合题意。
例5.2025年新技术“直接空气捕集”常涉及二氧化碳,其化学式为CO₂。下列关于该化学式的意义,说法错误的是( )
A.表示二氧化碳这种物质 B. 表示一个二氧化碳分子
C.表示碳元素和氧元素 D. 表示二氧化碳由碳原子和氧原子构成
【答案】:D
【解析】: CO₂的宏观意义是表示物质及元素组成(A、C正确),微观意义是表示分子及分子构成,应表述为“一个二氧化碳分子由一个碳原子和两个氧原子构成”,D错误。
例6.2025年“十五五”规划强调科技发展,芯片制造中的硅材料常用作半导体。关于硅元素的化合价,下列说法正确的是( )
A. 化合价是元素的固有属性,与形成的化合物无关
B. 化合价表示元素在形成化合物时的原子个数比
C. 硅单质中硅元素的化合价为+4
D. 化合物中硅元素只能显+4价
【答案】:B
【解析】:化合价是用来表示元素在形成化合物时的原子个数比,B正确。元素化合价与形成的化合物有关,A错误;单质中元素化合价为0,C错误;同种元素在不同化合物中可显不同化合价,硅元素并非只显+4价,D错误。
例7.加碘食盐是在食盐中添加了碘酸钾(KIO3),其中碘(I)的化合价是( )
A.+5 B.+3 C.+2 D.﹣1
【答案】A
【解析】钾元素显+1价,氧元素显﹣2价,设碘元素的化合价是x,根据在化合物中正负化合价代数和为零,可得:(+1)+x+(﹣2)×3=0,则x=+5价。故选:A。
例8.下列原子团的符号及化合价均没有错误的是( )
A.硝酸根NO3 ﹣2价 B.碳酸根CO3 ﹣1价
C.铵根NH4 +1价 D.硫酸根SO3 ﹣2价
【答案】C
【解析】A、硝酸根NO3的化合价为﹣1价;故A说法错误;B、碳酸根CO3的化合价为﹣2价;故B说法错误;C、铵根NH4 的化合价为+1价,故C说法正确;D、SO3是亚硫酸根,故D说法错误;故选:C。
例9.对符号中“3”所表示的含义,下列说法不正确的是( )
A.3O2﹣﹣表示三个氧分子
B.SO3﹣﹣表示一个三氧化硫分子中含有三个氧元素
C.﹣表示铁元素的化合价为+3
D.3H﹣﹣表示三个氢原子
【答案】:B
【解析】:A、标在分子符号前面的数字表示分子的个数,3O2中的“3”表示氧分子的个数为3,故选项说法正确。B、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,SO3中的“3”表示1个三氧化硫分子中含有3个氧原子,故选项说法错误。C、标在元素符号正上方的数字表示该元素化合价的数值,中的“3”表示铁元素的化合价为+3价,故选项说法正确。D、标在元素符号前面的数字表示原子的个数,3H中的“3”表示氢原子的个数为3,故选项说法正确。故选:B。
例10.2025年考古发现某青铜器含硫化亚铜(Cu2S)。下列关于化合价规律的应用,正确的是( )
A. 氧元素在所有化合物中都显-2价
B. 硫化亚铜中铜元素显+1价,说明同种元素可显不同价态
C. 原子团中各元素化合价的代数和为0
D. 化合物中显正价的元素一定写在左边
【答案】:B
【解析】:硫化亚铜中铜显+1价,而氧化铜中铜显+2价,说明同种元素可显不同价态,B正确。氧元素在H2O2中显-1价,A错误;原子团中各元素化合价代数和等于原子团的化合价,不为0,C错误;化合物中显正价的元素不一定在左边,如NH3中氮显-3价、氢显+1价,D错误。
例11.2025年诺贝尔化学奖授予金属有机框架(MOF)研发者,MOF材料可从沙漠空气中提取水分,其核心成分含有机碳基分子。下列关于相对分子质量的说法正确的是( )
A. 相对分子质量是分子的实际质量,单位为“g”
B. 相对分子质量等于构成分子的各原子相对原子质量之和
C. 同种元素组成的物质,相对分子质量一定相同
D. 计算相对分子质量时,无需考虑原子的个数
【答案】:B
【解析】:相对分子质量是比值,单位为“1”(省略不写),A错误;同种元素组成的不同物质(如O₂和O₃)相对分子质量不同,C错误;计算时需乘原子个数,D错误;B符合相对分子质量的定义,正确。
例12.楚式漆器的红色颜料常用朱砂(HgS),下列关于朱砂相对分子质量的计算正确的是( )(已知Hg-201、S-32)
A. 201+32=233 B. 201×2+32=434 C. 201+32×2=265 D. 201+32×4=330
【答案】:A
【解析】:朱砂化学式为HgS,1个分子含1个Hg原子和1个S原子,相对分子质量=201+32=233,故选A。
例13.金属有机框架MOF-5的化学式为Zn4O(BDC)3(BDC为C8H4O42-),其中BDC离子的相对质量为( )(已知C-12、H-1、O-16)
A. 164 B. 148 C. 132 D. 116
【答案】:B
【解析】:BDC离子(C8H4O42-)的相对质量=12×8 + 1×4 + 16×4=96+4+64=164?不,计算错误:12×8=96,1×4=4,16×4=64,总和为96+4+64=164?哦,原题选项A为164,正确应为A。解析修正:相对质量=12×8 + 1×4 + 16×4=96+4+64=164,故选A。
例14.天然口红中添加的维生素E(C29H50O2)能保护皮肤,其相对分子质量为( )(已知C-12、H-1、O-16)
A. 430 B. 416 C. 392 D. 378
【答案】:A
【解析】:相对分子质量=12×29 + 1×50 + 16×2=348+50+32=430,故选A。
例15.费托合成技术中使用的铁基催化剂含Fe3O4,Fe3O4中铁元素的质量分数为( )(已知Fe-56、O-16)
A. 72.4% B. 69.9% C. 63.6% D. 57.1%
【答案】:A
【解析】:铁元素质量分数=(56×3/(56×3+16×4))×100%=(168/232)×100%≈72.4%,故选A。
例16.2025年,我国在超导能源与纳米医疗领域取得重大突破。高效零能耗能源传输系统依赖高纯度液氮制冷,纳米机器人可精准输送治疗药物如过氧化氢。结合所学知识,回答下列问题:
(1)液氮是液态的氮气,其化学式为______,该化学式既表示氮气这种物质,也表示一个______。
(2)过氧化氢在纳米医疗中可辅助治疗,其化学式书写正确的是( )
A. H2O₂ B. HO₂ C. H2O D. 2HO
(3)下列关于氮气化学式“N₂”意义的描述,错误的是( )
A. 表示氮气由氮元素组成 B. 表示一个氮分子
C. 表示氮气由2个氮原子构成 D. 表示一个氮分子由2个氮原子构成
(4)纳米材料中常见的二氧化硅,其化学式为SiO₂,该物质的名称读法是( )
A. 硅二氧 B. 二氧化硅 C. 硅化二氧 D. 氧二化硅
(5)构成超导材料的金属铜,其化学式直接用元素符号表示为______,这种表示方法适用于______(填“金属”或“非金属”)单质。
(6)医疗中常用的氧气,其化学式为O₂,下列物质的化学式书写方法与氧气相似的是( )
A. 氦气 B. 氢气 C. 铁 D. 碳
【答案】(1)N₂;氮分子; (2)A; (3)C; (4)B;(5)Cu;金属;(6)B。
【解析】(1)氮气属于气态非金属单质,化学式为N₂;化学式的意义包括表示一种物质、表示该物质的一个分子等,故第二空为氮分子。(2)过氧化氢中氢元素显+1价,氧元素显-1价,根据化合物中各元素正负化合价代数和为零,其化学式为H₂O₂,故选A。(3)N₂表示氮气由氮元素组成、表示一个氮分子、表示一个氮分子由2个氮原子构成;氮气由氮分子构成,而非原子直接构成,C错误,故选C。(4)由两种元素组成的化合物,命名时一般从右向左读,读作“某化某”,若元素符号右下角有数字,需读出数字,SiO₂读作二氧化硅,故选B。(5)金属单质的化学式直接用元素符号表示,铜的化学式为Cu,该方法适用于金属单质。(6)氧气属于双原子分子构成的气态非金属单质,化学式为O₂。氢气同样为双原子分子构成的气态非金属单质,化学式为H₂;氦气为稀有气体,化学式为He;铁、碳为单质,化学式直接用元素符号表示,故选B。
例17.2025年,我国在航天领域取得了新的突破,嫦娥七号探测器成功发射。探测器的某些部件中使用了氧化铝(Al2O3)。同时,传统文化中也蕴含着许多化学知识,如唐代诗人刘禹锡的《浪淘沙》中“千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”。在学生生活中,化学知识也无处不在,比如我们常用的洗发水、沐浴露等产品中都含有各种化学成分。
请根据以上信息回答下列问题:
(1)氧化铝(Al2O3)中铝元素的化合价为__价,氧元素的化合价为__价。
(2)从化合价的一般规律来看,在化合物中,氧元素通常显____价,金属元素通常显___价。
(3)已知铝元素在化合物中通常显+3价,那么在AlCl3中,氯元素的化合价为______价。
(4)下列关于化合价的说法正确的是( )
A. 一种元素只能有一种化合价
B. 在化合物中,各元素正负化合价的代数和为零
C. 非金属元素在化合物中一定显负价
D. 单质中元素的化合价为+1价
(5)诗句“千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”中,“沙”的主要成分是二氧化硅(SiO2),在二氧化硅中硅元素的化合价为______价。
(6)某同学在实验室中配制了一种溶液,其中含有Na+、Mg2+、Cl-、SO42-,已知Na+的化合价为+1价,Mg2+的化合价为+2价,Cl-的化合价为-1价,那么SO42--中硫元素的化合价为_____价。
(7)下列化合物中,氮元素的化合价最高的是( )
A. NO B. NO2 C. N2O D. N2O5
【答案】(1) +3;-2; (2) -2;正; (3) -1; (4) B; (5)+4; (6)+6; (7) D.
【解析】(1)根据化合物中各元素正负化合价代数和为零的原则,设铝元素的化合价为x,则2x+(-2)×3=0,解得x=+3,氧元素的化合价为-2价。(2)在化合物中,氧元素通常显-2价,金属元素通常显正价。(3)已知铝元素显+3价,设氯元素的化合价为y,则+3+3y=0,解得y=-1价。(4)一种元素可能有多种化合价,如氮元素有-3、+2、+4等化合价,A错误;在化合物中,各元素正负化合价的代数和为零,B正确;非金属元素在化合物中不一定显负价,如水中氢元素显+1价,C错误;单质中元素的化合价为0价,D错误。(5)设硅元素的化合价为z,则z+(-2)×2 = 0,解得z=+4价。(6)根据化合物中各元素正负化合价代数和为零,设硫元素的化合价为a,则(+1)×2+(+2)+(-1)×2+a+(-2)×4=0,解得a =+6价。(7)NO中氮元素的化合价为+2价,NO2中氮元素的化合价为+4价,N2O中氮元素的化合价为+1价,N2O5中氮元素的化合价为+5价,所以氮元素化合价最高的是N2O5,D正确。
例18.《本草纲目拾遗》记载“珍珠主明目,除面斑”,珍珠主要成分是碳酸钙(CaCO₃,Ca相对原子质量40)。请计算:
(1)碳酸钙的相对分子质量;
(2)碳酸钙中钙、碳、氧元素的质量比;
(3)20g碳酸钙中钙元素的质量。
【答案】:(1)100;(2)10:3:12;(3)8g
【解析】:(1)相对分子质量=40+12+(16×3)=40+12+48=100;
(2)元素质量比=(40×1):(12×1):(16×3)=40:12:48=10:3:12;
(3)钙元素质量=20g××100%=20g×40%=8g。
六.课堂检测
(一)选择题
1.下列关于化学式“CO2”的意义,说法正确的是( )
A. 表示二氧化碳由碳和氧气组成
B. 表示一个二氧化碳分子由一个碳元素和两个氧元素组成
C. 表示二氧化碳这种物质
D. 表示一个碳原子和两个氧原子
【答案】:C
【解析】:CO₂的宏观意义是表示二氧化碳这种物质,以及二氧化碳由碳元素和氧元素组成(A错误、C正确);微观意义是表示一个二氧化碳分子,以及一个二氧化碳分子由一个碳原子和两个氧原子构成(B错误,元素不讲个数;D错误,未说明是“一个二氧化碳分子中的”原子),故选C。
2.古代“炼丹术”曾提及“丹砂”(硫化汞),其由汞元素和硫元素组成,下列化学式书写正确的是( )
A. HgS B. Hg2S C. HS D. Hgs
【答案】:A
【解析】: 硫化汞中汞为+2价、硫为-2价,化合价代数和为零,化学式为HgS。B中原子个数比错误,C元素符号错误,D中“g”未小写,不符合书写规范。
3.2025年“纳米链基生物传感器”含金属铜部件,铜单质的化学式为Cu。该化学式不能表示的意义是( )
A. 铜元素 B. 一个铜原子 C. 铜这种物质 D. 铜由铜分子构成
【答案】:D
【解析】: 金属单质由原子构成,Cu可表示物质、元素、原子,但不能表示分子,D错误。
4.运动饮料中的氯化钠能补充电解质,其化学式为NaCl。下列关于化学式书写的说法正确的是( )
A. 应写成ClNa B. 金属元素符号写在前面
C. 需标注原子个数 D. 非金属元素符号写在前面
【答案】:B
【解析】: 金属和非金属组成的化合物,书写时金属元素符号在前,非金属在后,NaCl书写正确。A语序错误,C中钠、氯原子个数比为1:1,不需标注,D错误。
5.2025年环保技术中用到的亚硫酸钠(Na2SO3)可吸收二氧化硫。下列关于化合价规律的说法,错误的是( )
A. 钠元素显+1价,硫元素显+4价,氧元素显-2价
B. 亚硫酸根(SO32-)的化合价为-2,其内部化合价代数和为-2
C. 同种元素在Na2SO3和Na2SO4中化合价相同
D. 化合物中正负化合价代数和为0是普遍规律
【答案】:C
【解析】:Na2SO3中硫显+4价,Na2SO4中硫显+6价,同种元素化合价不同,C错误。钠显+1价、氧显-2价,设硫元素化合价为x,2×1+x+3×(-2)=0,x=+4,A正确;亚硫酸根化合价为-2,内部代数和为-2,B正确;化合物中化合价代数和为0是普遍规律,D正确。
6.2025年医疗领域使用的二氧化氯(ClO2)可用于消毒。已知氧元素显-2价,则二氧化氯中氯元素的化合价为( )
A. -1 B. +2 C. +4 D. +6
【答案】:C
【解析】:设氯元素化合价为x,x+2×(-2)=0,x=+4,故选C。
7.二氧化铅(PbO2)是生产汽车蓄电池的电极材料,其中铅(Pb)元素的化合价是( )
A.-1 B.+2 C.+3 D.+4
【答案】D
【解析】已知氧元素的化合价为-2价,根据化合价的原则(在化合物中正、负化合价的代数和为零),则设铅(Pb)元素的化合价为x,则x+2×(-2)=0,故x=+4。
8.人体结石有多种,其中一种含有较多的草酸钙(CaC2O4),CaC2O4中碳元素的化合价是( )
A.+1 B.+2 C.+3 D.+4
【答案】C
【解析】化合物中各元素的化合价代数和为零,在化合物中Ca显+2价,O显-2价,设碳元素的化合价为x,(+2)+2x+4×(-2) = 0,所以x=+3。
9.校园科技节上的堆肥桶利用微生物分解有机物,其中一种微生物分泌的酶含C、H、O、N元素,化学式为C18H26O5N2。该物质的相对分子质量为( )(已知C-12、H-1、O-16、N-14)
A. 346 B. 322 C. 298 D. 274
【答案】:A
【解析】:相对分子质量=12×18 + 1×26 + 16×5 + 14×2=216+26+80+28=346,故选A。
10.校园节水项目中使用的明矾[KAl(SO4)2·12H2O],其相对分子质量计算正确的是( )(已知K-39、Al-27、S-32、O-16、H-1)
A. 39+27+(32+16×4)×2 + 12×(1×2+16)=474
B. 39+27+32+16×4×2 + 12×1×2+16=398
C. 39+27+(32+16×4)×2 + 12×1×2+12×16=450
D. 39+27+32×2+16×8 + 1×24+16×12=474
【答案】:D
【解析】:明矾相对分子质量=39+27+32×2+16×(8+12) +1×24=39+27+64+320+24=474,D选项计算过程正确,故选D。
11.乳酸可用作饮料中的酸味剂,分子式为C3H6O3.下列说法正确的是
A.分子中含12种元素 B.碳、氢元素质量比为1:2
C.每个乳酸分子中含有3个水分子 D.相对分子质量为(12×3+1×6+16×3)
【答案】D
【解析】A、由乳酸的化学式为C3H6O3可知,乳酸由碳、氢、氧三种元素组成,故说法错误;
B、由乳酸的化学式为C3H6O3可知,其中碳、氢元素质量比为 ,故说法错误;C、由乳酸的化学式为C3H6O3可知,每个乳酸分子中含有3个碳原子、6个氢原子和3个氧原子,故说法错误;D、由乳酸的化学式为C3H6O3可知,乳酸的相对分子质量为(12×3+1×6+16×3),故说法正确;故选D。
12.瑞德西韦(C27H35N6O8P)作为一种新型药物,在抗击新冠肺炎的过程中崭露头角。下列说法正确的是( )
A.瑞德西韦完全燃烧的产物不可能有CO2和H2O
B.瑞德西韦属于高分子化合物
C.瑞德西韦分子中N、O原子的质量比为6:8
D.瑞德西韦中氢元素的质量分数=
【答案】D
【解析】A.反应前后元素的种类不变,则瑞德西韦中含有碳元素和氢元素,完全燃烧能生成二氧化碳和水,该选项说法不正确;B.瑞德西韦属于有机物,但其相对分子质量远小于1万,属于有机小分子,该选项说法不正确;C.一个瑞德西韦分子中含有6个氮原子和8个氧原子,则瑞德西韦分子中N、O原子的质量比为(14×6):(16×8)=21:32,该选项说法不正确;D.瑞德西韦中氢元素的质量分数为,该选项说法正确;故选D。
(二)非选择题
13.碘(I)是人体必需的微量元素之一,有“智力元素”之称。
(1)图是碘元素在元素周期表中的部分信息及原子结构示意图。
① 化学变化中,碘原子容易 (填“得”或“失”)电 子。
② 碘元素周期表信息中,X 数值为
(2)现有四种含碘元素的物质:I2、I2O5、KI 和 KIO3。
① I2O5 读作: 。
② 上述四种含碘的物质中碘元素的化合价一共有 种。
【答案】(1)① 得 ② 53(2)① 五氧化二碘 ② 三
【解析】(1)①化学变化中,碘原子最外层电子数是7,容易得到1个电子形成带1个单位负电荷的碘离子。故填:得。②碘元素周期表信息中,X数值是53。故填:53。
(2)现有四种含碘元素的物质:I2、I2O5、KI和 KIO3。①I2O5读作五氧化二碘。故填:五氧化二碘。②上述四种含碘的物质中碘元素的化合价一共有3种,即I2是单质,碘元素化合价为零,I2O5中,氧元素化合价是-2,根据化合物中元素化合价代数和为零可知,碘元素化合价是+5,KI中钾元素化合价是+1,根据化合物中元素化合价代数和为零可知,碘元素化合价是-1,KIO3中,钾元素化合价是+1,氧元素化合价是-2,根据化合物中元素化合价代数和为零可知,碘元素化合价是+5故填:3。
14.古诗词是中华传统文化的瑰宝,其中蕴含着丰富的化学知识。请结合化学式相关知识回答问题:
(1)“墙角数枝梅,凌寒独自开”,梅花香气的成分之一是水,水的化学式为H₂O,其中“2”表示一个水分子中含有______个______原子。
(2)“炉火照天地,红星乱紫烟”,炼铁涉及的一氧化碳具有还原性,一氧化碳的化学式为CO,其正确读法是( )
A. 碳氧 B. 氧化碳 C. 一氧化碳 D. 氧化一碳
(3)“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲”,石灰石的主要成分是碳酸钙,其中钙单质的化学式为______,该化学式体现了钙是由______构成的。
(4)古诗词中“松烟”指松树燃烧产生的黑烟,其主要成分是碳单质,碳单质的化学式为C,下列关于该化学式的意义说法错误的是( )
A. 表示碳这种物质 B. 表示一个碳分子 C. 表示碳元素 D. 表示一个碳原子
(5)“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”,蜡烛燃烧产生的二氧化硫会污染空气,二氧化硫由硫元素和氧元素组成,其化学式为______,读作______。
(6)古代炼丹术中曾提及“丹砂”(硫化汞),硫化汞由汞元素和硫元素组成,其化学式为HgS,正确读法是( )
A. 汞化硫 B. 硫化汞 C. 硫汞化 D. 硫化亚汞
(7)“美人首饰侯王印,尽是沙中浪底来”,金的化学式为Au,该符号既是元素符号,也是化学式,这种物质属于______(选填“单质”或“化合物”),其化学式的书写规则是______。
(8)唐代诗歌中记载“投泥泼水愈光明”,涉及的氢气具有可燃性,氢气的化学式为H₂,下列说法正确的是( )
A. 读作“氢二” B. 表示两个氢原子 C. 表示氢气这种物质 D. 由氢分子和氧原子构成
【答案】(1) 2;氢; (2) C; (3) Ca;原子; (4) B; (5) SO₂;二氧化硫; (6) B; (7) 单质;直接用元素符号表示; (8) C.
【解析】(1)化学式右下角数字表示一个分子中该原子的个数,H₂O中的“2”表示一个水分子含2个氢原子。(2)一氧化碳(CO)是特殊氧化物,习惯读作“一氧化碳”,需强调“一”,故选C。(3)钙是金属单质,化学式为Ca;金属由原子构成,化学式体现构成微粒。(4) C是碳单质的化学式,可表示物质、元素、原子,碳单质由原子构成,不存在分子,故选B。(5)二氧化硫中硫为S、氧为O,原子个数比1:2,化学式为SO₂,读作“二氧化硫”。(6)硫化汞(HgS)由金属和非金属组成,读作“某化某”,即硫化汞,故选B。(7)金(Au)由同种元素组成,属于单质;金属单质直接用元素符号表示化学式。(8)氢气(H₂)读作“氢气”,表示物质、分子及分子构成,故选C.
15.磷酸二氢钠(NaH2PO4)是我国自主研发的新型冠状病毒灭活疫苗(Vero细胞)的辅料之一;常用两种消毒剂NaClO和ClO2可消杀新冠病毒。计算:
(1)磷酸二氢钠中磷元素化合价___________;
(2)磷酸二氢钠中氢元素和氧元素的质量比为___________(填最简比);
(3)两种消毒剂中氯元素质量分数较高的是___________(填化学式);
(4)14.9gNaClO中氯元素的质量与___________gClO2中的氯元素质量相等。
【答案】(1)+5价 (2)1:32 (3)ClO2 (4)13.5
【解析】(1)磷酸二氢钠(NaH2PO4)中钠元素显+1价,氢元素显+1价,氧元素显-2价,设磷元素的化合价为x,根据化合物中正负化合价代数和为零的原则,可得,解得; (2)磷酸二氢钠(NaH2PO4)中氢元素和氧元素的质量比为:; (3)消毒剂NaClO中氯元素的质量分数为:;消毒剂ClO2中氯元素的质量分数为,故两种消毒剂中氯元素质量分数较高的是ClO2;
(4)设需要ClO2的质量为,则有,解得g,即为14.9gNaClO中氯元素的质量与13.5gClO2中的氯元素质量相等。
七.课后作业
(一)完成知识清单
1.相对分子质量的符号为______,其定义是化学式中各原子的______的总和。
2.计算化合物AmBn的相对分子质量公式为Mr(AmBn)=______。
3.O2的相对分子质量=______=______;Ca(OH)2的相对分子质量=______=______。
4.物质组成元素的质量比等于化学式中各元素的______与其______的乘积之比。
5.H2O中氢元素和氧元素的质量比=______=______;CO2中碳元素和氧元素的质量比=______=______。
6.C2H5OH中碳、氢、氧三种元素的质量比=______=______。
7.物质中某元素的质量分数=______×100%。
8.NH4NO3中氮元素的质量分数=______=______;(NH4)2SO4中氮元素的质量分数=______=______(结果精确到0.1%)。
9.物质中某元素的质量=物质的质量×______;物质的质量=某元素的质量÷______。
10.10g CaCO3中钙元素的质量=______=______g;含钙元素0.5g的CaCO3质量=______=______g。
11.次氯酸钠(NaClO)的相对分子质量为______;其中钠元素和氧元素的质量比为______;氯元素的质量分数约为______(结果精确到0.1%)。
12.维生素C(C6H8O6)的相对分子质量为______;其中碳、氢、氧三种元素的质量比为______;17.6g维生素C中含氢元素的质量为______g。
【答案】1.Mr;相对原子质量 2.Ar(A)×m + Ar(B)×n 3.16×2;32;40 + (16+1)×2;74 4.相对原子质量;原子个数 5.(1×2)∶16;1∶8;12∶(16×2);3∶8
6.(12×2)∶(1×6)∶16;12∶3∶8 7.(该元素的相对原子质量×原子个数)/化合物的相对分子质量 8.(14×2)/80×100%;35.0%;(14×2)/132×100%;21.2% 9.该元素的质量分数;该元素的质量分数 10.10g×(40/100×100%);4;0.5g÷(40/100×100%);1.25
11.74.5;23∶16;47.7% 12.176;9∶1∶12;0.8
(二)强化训练
一.选择题
1.以下四位同学所描述的化学式可能是( )
A.H2O B.O3 C. MgO D. HClO
【答案】A
【解析】 03由一种元素组成,故选项B不符合题意;MgO由两种元素组成,但不存在MgO分子,故选项C不符合题意;HCIO由三种元素组成,故选项D不符合题意。
2.2025年“合成细胞”技术中常用到氧气,其化学式为O₂。“O₂”中“2”的意义是( )
A.2个氧元素 B. 2个氧原子
C.一个氧分子中含2个氧原子 D. 氧元素化合价为-2价
【答案】:C
【解析】: 化学式右下角数字表示一个分子中该原子的个数,O₂中“2”表示一个氧分子含2个氧原子。元素不讲个数,A错误;2个氧原子表示为2O,B错误;化合价标在元素符号正上方,D错误。
3.下图表示气体分子的示意图,图中红圆圈和蓝圆圈分别表示两种不同质子数的原子,其中表示化合物的是( )
【答案】D
【解析】A图中表示的是纯净物中的单质,故A错误; B图中表示的是一种单质和一种化合物组成的混合物,故B错误;C图中,表示的是两种单质的混合物,故C错误; D图中,表示的是纯净物中的化合物,故D正确。
4.“美人首饰侯王印”中的金单质,其化学式为Au。下列说法错误的是( )
A. Au既是元素符号也是化学式 B. 表示金由金原子构成
C. 表示金元素 D. 表示一个金分子
【答案】:D
【解析】: Au是金属单质,化学式可表示物质、元素、原子,由原子构成,不存在金分子,D错误。
5.古代“制瓷术”中用到的二氧化硅(沙子主要成分),其化学式为SiO₂。关于该化学式书写,说法正确的是( )
A. 硅元素符号可写为SI B. 氧元素符号可写为o
C. 原子个数“2”标在氧元素符号右下角 D. 可写成SO₂
【答案】:C
【解析】: 元素符号需“一大二小”,Si、O书写规范,A、B错误;二氧化硅中硅、氧原子个数比1:2,“2”标在O右下角,C正确;D中元素符号错误。
6.学生实验课上常用高锰酸钾(KMnO4)制取氧气。关于高锰酸钾中元素化合价的说法,正确的是( )
A. 锰元素的化合价为+7
B. 钾元素显+1价,是因为钾原子失去了1个电子,所以化合价就是电子数
C. 氧元素的化合价为-2,其化合价数值等于原子最外层电子数
D. 化合物中各元素化合价的代数和为1
【答案】:A
【解析】:高锰酸钾中钾显+1价、氧显-2价,设锰元素化合价为x,根据代数和为0,1+x+(-2)×4=0,x=+7,A正确。化合价表示原子个数比,并非电子数或最外层电子数,B、C错误;化合物中各元素化合价代数和为0,D错误。
7.传统文化中“制碱”技术的产物纯碱(Na2CO3)含碳酸根原子团。下列关于化合价规律的说法,错误的是( )
A. 碳酸根(CO32-)的化合价为-2,其内部各元素化合价代数和为-2
B. 钠元素显+1价,符合“金属元素通常显正价”的规律
C. 氧元素显-2价,是化合物中氧元素的常见化合价
D. 碳元素的化合价为+4,说明非金属元素只能显正价
【答案】:D
【解析】:非金属元素既可显正价也可显负价,如碳在CO中显+2价,在CH4中显-4价,D错误。原子团化合价等于内部各元素化合价代数和,A正确;金属元素通常显正价,B正确;氧元素常见化合价为-2,C正确。
8.学生常用的中性笔笔芯中含有炭黑(C)和二氧化钛(TiO2)。下列关于化合价规律的说法,正确的是( )
A. 炭黑中碳元素显0价,因为它是单质
B. 二氧化钛中钛元素显+2价
C. 化合物中金属元素一定显正价,非金属元素一定显负价
D. 氧元素的化合价总是-2价,没有例外
【答案】:A
【解析】:单质中元素化合价为0,炭黑是碳单质,碳元素显0价,A正确。二氧化钛中氧显-2价,设钛元素化合价为x,x+2×(-2)=0,x=+4,B错误;非金属元素在\ce{CO}中显正价,C错误;氧元素在H2O2中显-1价,D错误。
9. 传统文化中“曾青得铁则化为铜”的“曾青”指硫酸铜(CuSO4)。已知硫酸根(SO42-)显-2价,则硫酸铜中铜元素的化合价为( )
A. 0 B. +1 C. +2 D. +4
【答案】:C
【解析】:设铜元素化合价为x,x+(-2)=0,x=+2,故选C。
10.如图所示的新产品磨牙器能有效帮助去除牙齿表面的牙垢,磨牙器磨头采用50%橡胶与50%的金刚砂(主要成分为碳化硅)特制而成。已知碳化硅中碳元素显4价,硅元素显+4价,则碳化硅的化学式为( )
A.SiC B.Si2C3 C.Si3C2 D.SiC2
【答案】A
【解析】依据元素的化合价书写化学式时,应注意正价元素在前、负价元素在后,将各元素的化合价标在元素符号的正上方,数值交叉并约简,可得碳化硅的化学式为SiC。
11.下表是部分元素周期表,其中碳元素部分信息缺失,下列有关该元素认识错误的是( )
A.该元素对应原子的质子数为 6 B.该元素组成的 C60是由碳原子构成的
C.该元素属于非金属元素 D.该元素在甲醛(HCHO)中的质量分数是 40%
【答案】B
【解析】A.碳原子的原子序数为6,根据在原子中,原子序数=质子数可知,该元素对应原子的质子数为6,故选项A说法正确;B.C60是由C60分子构成的,而不是由原子直接构成的,故选项B说法不正确;C.碳元素的名称为碳,偏旁为“石”,则为非金属元素,故选项C说法正确;D.甲醛的化学式为CH2O,其中碳元素的质量分数=×100%=40%,故选项D说法正确。故选B。
12.元素X、Y可组成两种化合物A和B,在A中X的质量分数为50%,在B中X的质量分数为40%,已知A的化学式为XY2,则B的化学式为 ( )
A.XY B.X2Y C.XY3 D.X3Y
【答案】B
【解析】因甲的化学式为XY2,其中X元素的质量分数为50%,业帮且甲中X与Y的原子个数之比为1:2,而乙中X元素的质量分数为40%,则乙中X与Y的原子个数之比应小于1:2,只有B项的化学式中X与Y的原子个数之比1:3<1:2。
13.CO与X的混合气体中,氧元素的质量分数为55%,则X可能是 ( )
A.SO2 B.SO3 C.NO2 D.CO2
【答案】A
【解析】一氧化碳中氧元素的质量分数为57.1%>55%,因此混入的气体中氧元素的质量分数要小于55%;A.二氧化硫中氧元素的质量分数为50%<55%,符合题意; B.三氧化硫中氧元素的质量分数为60%>55%,不符合题意; C.二氧化氮中氧元素的质量分数为69.6%>55%,不符合题意; D.二氧化碳中氧元素的质量分数为72.7%>55%,不符合题意。
14.某工厂排放的废气中含有NO、NO2、N2中的两种或三种,则该废气中氧元素的质量分数不可能是 ( )
A.20% B.40% C.60% D.80%
【答案】D
【解析】NO2中氧元素的质量分数为:69.6%; NO中氧元素的质量分数为53.3%,N2中氧元素的质量分数为0;则NO2中氧元素的质量分数最高,它不管和其它哪一种或者2种混合,氧元素的质量分数都小于69.6%,由此可知不管怎么混合都不可能出现混合气体中氧元素的质量分数等于或高于69.6%的情况,即氧元素的质量分数应在0~69.6%之间。故选:D。
15.只含碳、氧两种元素的某气体中,已知碳元素与氧元素的质量比为3∶5,则该气体可能是( )
A.CO B.CO2 C.CO和CO2 D.CO2和O2
【答案】C
【解析】因为C的相对原子质量为12,0的相对原子质量为16,该气体若是纯净物,那么就设CxOy,= = 所以该气体就是C4O5。若为纯净物,则化学式应为C4O5,不存在;所以该气体为混合物,表示碳和氧个数比为4:5,因此观察选项:A为1:1B为1:2C项是两种的混合气体而一个是1:1一个是1:2,则4:5处于二者比值之间,所以符合。D项一个是1:2一个是0:2,因此不符合;故选:C。
二.非选择题
16. 写出下列各符号的意义或根据要求写出对应的符号
(1)Al ; ; ;
(2)3Ca ;
(3)钡元素 ;
(4)N2 ; ;
(5)2个碘原子 ;
(6)8个硫化氢分子 ;
(7)亚铁离子 ;
(8)3个氯离子 ;
(9)硫酸根离子 ;
【答案】(1)铝元素 一个铝原子 铝这种物质 (2)3个钙原子 (3)Ba
(4) 一个氮分子 氮气 (5)2I (6)8H2S (7)Fe2+ (8) (9)
【解析】(1)根据元素符号的意义可知,Al可表示铝元素、一个铝原子、铝这种物质。(2)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3Ca可表示3个钙原子。(3)钡元素符号为Ba。(4)
由分子的表示方法,正确书写物质的化学式,表示多个该分子,就在其分子符号前加上相应的数字,N2可表示一个氮分子、氮气。(5)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个碘原子表示为2I。(6)8个硫化氢分子可表示为8H2S。(7)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,亚铁离子符号为Fe2+。(8)3个氯离子表示为。(9)
硫酸根离子符号为。
17.2025年,我国大力推广新能源汽车的使用,以减少环境污染,促进社会的可持续发展。新能源汽车的电池中含有锂(Li)、钴(Co)、氧(O)等元素。在传统文化中,许多古诗词也与化学有关,如“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”。在学生的化学实验课上,老师让同学们配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液。
请根据以上信息回答下列问题:
(1)锂元素在化合物中通常显+1价,那么在氧化锂(Li2O)中,氧元素的化合价为______价。
(2)钴的氧化物有多种,其中一种氧化物的化学式为Co3O4,已知氧元素显-2价,则钴元素的化合价为______价。
(3)在配制氯化钠溶液的过程中,需要用到氯化钠(NaCl),其中钠元素的化合价为+1价,氯元素的化合价为______价。
(4)下列关于化合价的叙述正确的是( )
A. 化合价是元素的一种性质,它只有在化合物中才表现出来
B. 在化合物中,化合价有正价和负价之分
C. 同种元素在不同的化合物中化合价一定相同
D. 化合价的数值等于元素的原子得失电子的数目
(5)“蜡炬成灰泪始干”中,蜡烛的主要成分是石蜡,石蜡燃烧的过程中发生了化学变化。石蜡的主要成分是碳氢化合物,其中碳元素的化合价可能是( )
A. +4价 B. +2价 C. 0价 D. -4价
(6)已知某化合物的化学式为H_2RO_4,其中R元素的化合价为+6价,则R可能是( )
A. 氮元素 B. 硫元素 C. 氯元素 D. 钠元素
(7)下列物质中,碳元素的化合价最低的是( )
A. CO B. CO2 C. CH4 D. C
【答案】(1) -2; (2)+ ; (3) -1; (4) B; (5) D; (6) B; (7) C.
【解析】(1)锂元素显+1价,设氧元素的化合价为x,则(+1)×2 + x = 0,解得x = -2价。(2)设钴元素的化合价为y,则3y + (-2)×4 = 0,解得y = +价。(3)钠元素显+1价,根据化合物中各元素正负化合价代数和为零,氯元素的化合价为-1价。(4) 化合价是元素的一种性质,在单质和化合物中都可能表现出来,A错误;在化合物中,化合价有正价和负价之分,B正确;同种元素在不同的化合物中化合价可能不同,如一氧化碳中碳元素显+2价,二氧化碳中碳元素显+4价,C错误;化合价的数值不一定等于元素的原子得失电子的数目,如在共价化合物中,化合价是根据共用电子对的偏移来确定的,D错误。(5) 石蜡是碳氢化合物,碳元素的化合价可能为-4价,D正确。(6)已知H元素显+1价,O元素显-2价,设R元素的化合价为z,则(+1)×2 + z + (-2)×4 = 0,解得z = +6价,硫元素的化合价可以为+6价,B正确。(7)CO中碳元素的化合价为+2价,CO2中碳元素的化合价为+4价,CH4中碳元素的化合价为-4价,C中碳元素的化合价为0价,所以碳元素化合价最低的是CH4,C正确。
18.2025年诺贝尔化学奖授予金属有机框架(MOF)材料研发者,该材料因多孔结构可高效吸附气体、捕获水分,其核心成分含Zn4O(BDC)3(BDC为C8H4O42-)、甲醛(CH2O)等物质,结合相关知识回答下列问题(已知相对原子质量:C-12、H-1、O-16、Zn-65):
(1)下列关于相对分子质量的说法正确的是( )
A. 相对分子质量是分子的实际质量,单位为“g”
B. 相对分子质量等于构成分子的各原子相对原子质量之和
C. 同种元素组成的不同物质,相对分子质量一定相同
D. 计算相对分子质量时,无需考虑原子的个数
(2)BDC离子(C8H4O42-)的相对质量为______,其中碳元素与氧元素的质量比为______(最简整数比)。
(3)甲醛(CH2O)是MOF材料可吸附的有毒气体,其相对分子质量计算正确的是( )
A. 12+1+16=29 B. 12+1×2+16=30 C. 12×2+1+16=41 D. 12+1+16×2=45
(4)Zn4O(BDC)3的相对分子质量为______(已知BDC相对质量为164)。
(5)甲醛(CH2O)中氢元素的质量分数约为( )
A. 6.7% B. 13.3% C. 40.0% D. 53.3%
(6)下列关于MOF材料中各物质相对分子质量的理解错误的是( )
A. BDC离子的相对质量反映了其原子质量的相对关系
B. 甲醛的相对分子质量是30,与分子个数无关
C. Zn₄O(BDC)₃的相对分子质量是各原子相对原子质量的实际总和
D. 相对分子质量是一个比值,无实际质量单位
(7) 若某MOF材料吸附了30g甲醛(CH2O),其中碳元素的质量为___g。
(8)对比BDC离子(相对质量164)和甲醛(C2HO)的相对分子质量,下列结论正确的是( )
A. BDC离子的相对质量是甲醛的5.5倍
B. 甲醛的相对分子质量更大
C. 两者相对质量相差134
D. 甲醛的相对分子质量是BDC离子的1/5.5
【答案】(1) B; (2) 164;3:2; (3) B; (4) 768; (5) A; (6) C; (7)12; (8) D.
【解析】(1)相对分子质量是比值,单位为“1”(省略不写),A错误;同种元素组成的不同物质(如O2和O3)相对分子质量不同,C错误;计算时需乘原子个数,D错误;B符合定义,正确。(2)BDC离子相对质量=12×8+1×4+16×4=96+4+64=164;碳氧质量比=(12×8):(16×4)=96:64=3:2。(3)甲醛相对分子质量=12+1×2+16=30,故选B。(4)Zn₄O(BDC)₃相对分子质量=65×4+16+164×3=260+16+492=768。(5)氢元素质量分数=(1×2/30)×100%≈6.7%,故选A。(6)相对分子质量是相对原子质量之和,而非实际质量总和,C错误;A、B、D说法均正确,故选C。(7)碳元素质量=30g×(12/30)=12g。(8)甲醛相对分子质量30,BDC离子164,164÷30≈5.5,即甲醛相对分子质量是BDC离子的1/5.5,D正确;A错误(应为5.5倍),B错误,C错误(相差134)。
19.2025年数字技术赋能文化遗产保护,某团队借助前沿光谱分析技术,解密古诗中蕴含的化学物质。《本草纲目》记载“铅丹治疮癣,解热毒”,铅丹主要成分是四氧化三铅(Pb3O4);同时利用新型纳米材料(含二氧化钛TiO2)修复古画色彩。结合化学式计算知识,完成下列问题:
(1)四氧化三铅(Pb3O4)的相对分子质量为______(已知Pb的相对原子质量为207,O为16);其中铅元素与氧元素的质量比为______(最简整数比)。
(2) 下列关于Pb3O4的说法正确的是( )
A. 由3个铅原子和4个氧原子构成 B. 属于氧化物
C. 铅元素的化合价均为+2价 D. 氧元素的质量分数最大
(3)二氧化钛(TiO2)中钛元素的质量分数约为( )
A. 30% B. 48% C. 60% D. 70%
(4) 相同质量的Pb3O4和TiO2中,氧元素质量之比为( )
A. 1:1 B. 8:3 C. 3:8 D. 16:207
(5)若某古画颜料中含Pb3O4的质量为685g,则其中铅元素的质量为( )
A. 207g B. 414g C. 621g D. 685g
(6)下列关于TiO2的计算正确的是( )
A. 相对分子质量为48+16=64
B. 钛、氧元素质量比为48:32=3:2
C. 氧元素质量分数为(16/64)×100%=25%
D. 10g TiO₂中含钛元素6g
(7)某混合颜料由Pb3O4和TiO2组成,其中氧元素总质量为64g,若两种物质质量相等,则混合颜料的总质量为( )
A. 137g B. 274g C. 411g D. 548g
(8)结合化学知识,下列对传统文化与科技融合的理解错误的是( )
A. 光谱分析利用了物质的化学性质
B. 纳米材料修复古画体现了化学对文化保护的作用
C. 化学式定量分析为文物成分研究提供科学依据
D. 古代颜料的成分探究属于化学研究范畴
【答案】(1) 685;621:64; (2)B; (3)C; (4)B; (5)C; (6)D; (7)D; (8)A
【解析】(1)相对分子质量=207×3+16×4=621+64=685;铅、氧元素质量比=(207×3)
:(16×4)=621:64,无法化简。(2)A错误,Pb3O4由分子构成,1个分子含3个Pb原子和4个O原子;B正确,由两种元素组成且含O元素,属于氧化物;C错误,Pb3O4中铅元素化合价有+2和+4价;D错误,铅元素质量分数更大。(3)TiO2中Ti的质量分数=(48/(48+32))×100%=60%,选C。(4)设质量均为m,氧元素质量比=(m×64/685):(m×32/80)=(64×80):(32×685)=8:3,选B。(5)685g Pb₃O₄中Pb质量=685g×(621/685)=621g,选C。(6) A错误,相对分子质量=48+16×2=80;B错误,钛、氧质量比=48:32=3:2(计算正确,但选项表述无错误,需结合其他选项);C错误,氧元素质量分数=(32/80)×100%=40%;D正确,10g TiO2中Ti质量=10g×60%=6g。(7)设每种物质质量为x,x×(64/685)+x×(32/80)=64g,解得x=274g,总质量=274g×2=548g,选D。(8)A错误,光谱分析利用物质的物理性质(如光谱特征);其余选项均正确。
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2025-2026学年人教版九年级化学
《第四单元自然界的水整理与提升(二)》精品讲义
(
一.复习
目标
1.掌握化学式的定义、意义及书写/读法规则,能准确解读化学符号中数字的含义。
2.熟记常见元素及原子团的化合价,理解化合价规律,能运用化合价书写化学式、判断化学式正误及求未知元素化合价。
3.熟练进行相对分子质量、元素质量比、元素质量分数的计算,能结合2025年时事科技与传统文化背景解决定量计算问题。
4.体会化学用语在科技发展和文化遗产保护中的应用,增强学科实践意识。
)
(
二
.重点难点
1.重点
(1)化学式的意义、化学符号中数字的含义。
(2)化合价规律及应用(书写化学式、求未知价态)。
(3)物质组成的定量计算(相对分子质量、元素质量比、元素质量分数)。
2.难点
(1)化学符号中不同位置数字的含义辨析。
(2)利用化合价书写含原子团的化合物化学式。
(3)结合实际背景进行多步骤定量计算(如混合物中元素质量推导)。
)
三.单元知识体系(一)
四.整理内容
整理一.化学式
(一)认识化学式——什么是化学式?
1.定义:用元素符号和数字的组合表示物质组成的式子。
2.理解:
(1)任何物质都有化学式吗?
(2)同种物质可以有不同的化学式吗?
(3)化学式可以任意的书写吗?
3.化学式的意义
【归纳提升】
4.化学式的表示与构成物质的微粒结构关系
5.符号H、2H、H2、2H2各具有什么意义?
① H 氢元素或一个氢原子。
② 2H 2个氢原子。(只有微观意义).
③ H2 氢气这种物质;氢气是由氢元素组成;一个氢分子;每个氢分子由2个氢原
子构成。
④ 2H2 两个氢分子。(只有微观意义).
6. 2H2O中数字”2”的意义比较
(1).化学式前面的数字表示分子个数。只具有微观意义。
(2).化学式中元素符号右下角的数字表示每个分子中的原子个数。
7.拓展:
(1)离子周围的数字表示的意义
a:表示有a个这样的微粒
b:表示一个分子中有b个原子
c:表示一个该离子中带c个正(负)电荷
(2).由分子构成的物质的化学式,又叫分子式。一般统一使用化学式,不使用分子式。
(3).由离子构成的物质中不存在一个个的分子,其化学式表示了该物质中各元素原子数的最简比。
(二)化学式的书写
1、单质化学式书写:
(1)稀有气体,金属,固态非金属直接用元素符号表示。
(2)非金属气体在元素符号右下角写上表示分子中所含原子数的数字(一般分子中含2个原子).
2、化合物化学式书写:
在书写化合物的化学式时,除了要知道这种化合物含有哪几种元素及不同元素原子的个数比,还应注意以下几点:
(1)氧化物的化学式:如:CO2 ;SO2 ;P2O5; Fe3O4;MnO2等,氧元素在后,另一种元素在前.
(2)金属元素和非金属组成的化合物:如:NaCI; KCI ;HgO ;MgO等,金属元素在前,非金属元素在后.
【归纳提升】
纯净物
(三)化学式的读法
(1)单质气体如:O2,H2,N2,He。直接读:某气.
(2)金属和固态非金属如:S,C,Fe。直接读:元素的名称.
(3)化合物的读法:从后向前读作:某化某或几某化几某。
整理二. 化合价
(一)化合价的本质
化合物都有固定的组成,即形成化合物的元素有固定的原子个数比。如下表:
一些物质组成元素的原子个数比
物质
HCl
H2O
NaCl
MgCl2
原子个数比
1:1
2:1
1:1
1:2
这些个数比表示原子之间相互化合的数目.
1.化合价的概述:是元素在形成化合物时表现出的一种化学性质,用于表示原子之间相互化合的原子个数比。
2.化合价的本质:元素的原子在形成化合物时,得失电子的数目或共用电子对的数目是固定的,这种固定的数目就体现为元素的化合价。
3.化合价的特征:有正负化合价之分。
4.化合价的实质:一般指原子得失电子的数目。
5.理解:化合价是属于化学性质,主要由原子最外层电子数决定。
(二)化合价的确定
铝Al(易失3个电子)铝原子结构示意图 ,铝离子结构示意图,铝离子符号Al3+ ,(显+3价) 氧O(易得2个电子)氧原子结构示意图,氧离子结构示意图,氧离子符号O2- , (显-2价)
1. 一般的,在离子化合物中,失去电子的显正价;得到电子的显负价。
2. 在离子化合物中,元素的一个原子得失电子的数目即为该元素化合价的价数。
3. 化合价是一种元素一定数目的原子与其他元素一定数目的原子化合时表现出来的一种性质,是元素的一种化学性质。
(三)化合价的表示方法
1. 在元素符号的正上方依次标出“+”、“-”号和价数
(
R
+n
R
-
n
)
2. 离子符号和化合价的表示方法的比较
项目
区别
举例
联系
化合价
“+”“-”放在数字前;标在元素符号或根的正上方;化合价为“1”时不能省略
O、O
元素(或原子团)化合价的数值=离子带的电荷数;元素化合价的符号与离子带的电性一致,只是位置和写法不同。例如,镁离子:Mg2+;+2价的镁元素:O
离子符号
“+”“-”放在数字后;标在元素符号或根的右上方;表示1个电荷时,“1”必须省略
Mg2+、Na+
(1)离子符号和化合价的表示方法不同:
离子: 数字在前,“+”“-”号在后;写在右上角。化合价数字 在后,“+”“-”号在前;写在正上方
(2)化合价与离子所带电荷的联系: 数字相同,正负号相同
(3)元素的化合价由原子 最外层电子数 确定。
(四)常见元素化合价
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
锌
Zn
+2
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、+4、+5
锰
Mn
+2、+4、+6、+7
磷
P
-3、+3、+5
1.化合价口诀
一价氢氯钾钠银, 二价氧钙钡镁锌;
三铝四硅五价磷, 二三铁,二四碳;
二四六硫都齐全, 铜汞二价最常见;
条件不同价不同, 单质为零永不变;
正负总价和为零, 先写后活来计算。
2.原子团是在化学反应中常作为一个整体参加反应的原子集团,又叫根。
根的名称
根的符号
常见化合价
氢氧根
OH
-1
铵根
NH4
+1
硝酸根
NO3
-1
碳酸根
CO3
-2
硫酸根
SO4
-2
一些常见原子团的化合价
负一硝酸氢氧根, 负二硫酸碳酸根;
负三记住磷酸根, 正一价的是铵根.
(五)化合价的一般规律
1.在任何化合物里,正负化合价的代数和为零。
2.在化合物里氢通常显+1价,氧通常显-2价。
3.金属与非金属元素化合时,金属元素通常显正价,非金属元素通常显负价。
4.单质里元素的化合价为零。
5.元素或原子团化合价与离子所带电荷数及电性相一致。
6.许多元素具有可变化合价,同种元素在不同的化合物里可显不同的化合价,如:FeO,Fe2O3.
7.同种元素在同种化合物中也可显示不同的价(如NH4NO3中氮元素分别显-3价和+5价)
(六)化合价的应用
1. 根据化合价书写化合物的化学式
步骤:排、标、约、叉、查。
排——排元素的顺序,正价在前,负价在后
标——标出各元素的化合价
约——约成最简整数比
叉——各元素的化合价数值交叉书写到另一原子的右下角
查——检查在化合物中各元素的正负化合价代数和是否为零
举例:已知某种磷的氧化物中磷的化合价为+5,氧为-2价,写出磷的氧化物的化学式。
解:
2. 根据化合物的化学式价求某种元素的化合价
举例:已知氧元素化合价为-2价,计算NO2中氮元素的化合价。
解:
整理三.物质组成的定量表示
1.相对分子质量
(1)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)相对分子质量是一个的比值,反映分子的相对“轻重”,不是实际质量。它的单位也是1,通常省略不写。
(3)理解:把氢原子(相对原子质量1)比作1g的小石子,氧原子(相对原子质量16)比作16g的石块,H2O就是“2颗小石子+1块石块”,相对分子质量就是1×2+16=18,本质是“分子的相对质量标尺”。
2.相对分子质量计算公式:
相对分子质量 = 化学式中各原子的相对原子质量×相应原子个数的总和。
计算相对分子质量注意:
(1)正确书写化学式.
(2)元素符号之间用“+”号,元素符号与数字之间用“×”号。
(3) 化学式中的原子团作为一个整体,如C a(OH)2 中的(OH),若含多个同种原子团时则把
(原子团的相对原子质量总和)×原子团个数。
例:计算: O2、H2O、(NH4)2CO3的相对分子质量
3. 计算组成物质的各种元素的质量比
组成物质的各种元素的质量比= 化学式中各原子的相对原子质量×相应原子个数的比。二氧化碳(CO2) 中碳元素质量︰氧元素质量 = 12 ︰(16×2) =12︰32=3 ︰8
计算物质组成元素的质量比注意:元素的质量之比 = (一种元素的相对原子质量×原子个数) :(另一种元素的相对原子质量×原子个数)
例:计算硝酸铵中各元素的质量比
4、计算物质中某一元素的质量分数
5.其他类型的计算。
(1)求一定量化合物中某一元素的质量:某元素的质量 = 化合物的质量×化合物中该元素的质量分数。
求:8 g CH4中含有的碳元素的质量是多少?
(2)求一定量元素所在的化合物的质量:化合物的质量 = 某元素的质量 ÷ 化合物中该元素的质量分数
求:NH4HCO3 中氮元素的质量为 7 g ,求NH4HCO3 的质量。
五.经典例题
例1.下列关于化学式“H2O”的意义,说法错误的是( )
A. 表示水这种物质 B. 表示一个水分子
C. 表示水由氢原子和氧原子组成 D. 表示水由氢元素和氧元素组成
例2.下列关于化学式的说法正确的是( )
A. 混合物都没有化学式
B. 化学式只表示物质的组成,不表示物质的构成
C. 由同种元素组成的物质,化学式一定相同
D. 化合物的化学式中,元素符号的书写顺序没有规律
例3.能表示“一个分子”的化学式是( )
A. Fe B. C C. O₂ D. NaCl
例4.古诗词中“松烟”为松树燃烧产生的黑烟,主要成分是碳。下列书写碳单质的化学式正确的是( )
A. c B. C C. Ca D. Co
例5.2025年新技术“直接空气捕集”常涉及二氧化碳,其化学式为CO₂。下列关于该化学式的意义,说法错误的是( )
A.表示二氧化碳这种物质 B. 表示一个二氧化碳分子
C.表示碳元素和氧元素 D. 表示二氧化碳由碳原子和氧原子构成
例6.2025年“十五五”规划强调科技发展,芯片制造中的硅材料常用作半导体。关于硅元素的化合价,下列说法正确的是( )
A. 化合价是元素的固有属性,与形成的化合物无关
B. 化合价表示元素在形成化合物时的原子个数比
C. 硅单质中硅元素的化合价为+4
D. 化合物中硅元素只能显+4价
例7.加碘食盐是在食盐中添加了碘酸钾(KIO3),其中碘(I)的化合价是( )
A.+5 B.+3 C.+2 D.﹣1
例8.下列原子团的符号及化合价均没有错误的是( )
A.硝酸根NO3 ﹣2价 B.碳酸根CO3 ﹣1价
C.铵根NH4 +1价 D.硫酸根SO3 ﹣2价
例9.对符号中“3”所表示的含义,下列说法不正确的是( )
A.3O2﹣﹣表示三个氧分子
B.SO3﹣﹣表示一个三氧化硫分子中含有三个氧元素
C.﹣表示铁元素的化合价为+3
D.3H﹣﹣表示三个氢原子
例10.2025年考古发现某青铜器含硫化亚铜(Cu2S)。下列关于化合价规律的应用,正确的是( )
A. 氧元素在所有化合物中都显-2价
B. 硫化亚铜中铜元素显+1价,说明同种元素可显不同价态
C. 原子团中各元素化合价的代数和为0
D. 化合物中显正价的元素一定写在左边
例11.2025年诺贝尔化学奖授予金属有机框架(MOF)研发者,MOF材料可从沙漠空气中提取水分,其核心成分含有机碳基分子。下列关于相对分子质量的说法正确的是( )
A. 相对分子质量是分子的实际质量,单位为“g”
B. 相对分子质量等于构成分子的各原子相对原子质量之和
C. 同种元素组成的物质,相对分子质量一定相同
D. 计算相对分子质量时,无需考虑原子的个数
例12.楚式漆器的红色颜料常用朱砂(HgS),下列关于朱砂相对分子质量的计算正确的是( )(已知Hg-201、S-32)
A. 201+32=233 B. 201×2+32=434 C. 201+32×2=265 D. 201+32×4=330
例13.金属有机框架MOF-5的化学式为Zn4O(BDC)3(BDC为C8H4O42-),其中BDC离子的相对质量为( )(已知C-12、H-1、O-16)
A. 164 B. 148 C. 132 D. 116
例14.天然口红中添加的维生素E(C29H50O2)能保护皮肤,其相对分子质量为( )(已知C-12、H-1、O-16)
A. 430 B. 416 C. 392 D. 378
例15.费托合成技术中使用的铁基催化剂含Fe3O4,Fe3O4中铁元素的质量分数为( )(已知Fe-56、O-16)
A. 72.4% B. 69.9% C. 63.6% D. 57.1%
例16.2025年,我国在超导能源与纳米医疗领域取得重大突破。高效零能耗能源传输系统依赖高纯度液氮制冷,纳米机器人可精准输送治疗药物如过氧化氢。结合所学知识,回答下列问题:
(1)液氮是液态的氮气,其化学式为______,该化学式既表示氮气这种物质,也表示一个______。
(2)过氧化氢在纳米医疗中可辅助治疗,其化学式书写正确的是( )
A. H2O₂ B. HO₂ C. H2O D. 2HO
(3)下列关于氮气化学式“N₂”意义的描述,错误的是( )
A. 表示氮气由氮元素组成 B. 表示一个氮分子
C. 表示氮气由2个氮原子构成 D. 表示一个氮分子由2个氮原子构成
(4)纳米材料中常见的二氧化硅,其化学式为SiO₂,该物质的名称读法是( )
A. 硅二氧 B. 二氧化硅 C. 硅化二氧 D. 氧二化硅
(5)构成超导材料的金属铜,其化学式直接用元素符号表示为______,这种表示方法适用于______(填“金属”或“非金属”)单质。
(6)医疗中常用的氧气,其化学式为O₂,下列物质的化学式书写方法与氧气相似的是( )
A. 氦气 B. 氢气 C. 铁 D. 碳
例17.2025年,我国在航天领域取得了新的突破,嫦娥七号探测器成功发射。探测器的某些部件中使用了氧化铝(Al2O3)。同时,传统文化中也蕴含着许多化学知识,如唐代诗人刘禹锡的《浪淘沙》中“千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”。在学生生活中,化学知识也无处不在,比如我们常用的洗发水、沐浴露等产品中都含有各种化学成分。
请根据以上信息回答下列问题:
(1)氧化铝(Al2O3)中铝元素的化合价为__价,氧元素的化合价为__价。
(2)从化合价的一般规律来看,在化合物中,氧元素通常显____价,金属元素通常显___价。
(3)已知铝元素在化合物中通常显+3价,那么在AlCl3中,氯元素的化合价为______价。
(4)下列关于化合价的说法正确的是( )
A. 一种元素只能有一种化合价
B. 在化合物中,各元素正负化合价的代数和为零
C. 非金属元素在化合物中一定显负价
D. 单质中元素的化合价为+1价
(5)诗句“千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”中,“沙”的主要成分是二氧化硅(SiO2),在二氧化硅中硅元素的化合价为______价。
(6)某同学在实验室中配制了一种溶液,其中含有Na+、Mg2+、Cl-、SO42-,已知Na+的化合价为+1价,Mg2+的化合价为+2价,Cl-的化合价为-1价,那么SO42--中硫元素的化合价为_____价。
(7)下列化合物中,氮元素的化合价最高的是( )
A. NO B. NO2 C. N2O D. N2O5
例18.《本草纲目拾遗》记载“珍珠主明目,除面斑”,珍珠主要成分是碳酸钙(CaCO₃,Ca相对原子质量40)。请计算:
(1)碳酸钙的相对分子质量;
(2)碳酸钙中钙、碳、氧元素的质量比;
(3)20g碳酸钙中钙元素的质量。
六.课堂检测
(一)选择题
1.下列关于化学式“CO2”的意义,说法正确的是( )
A. 表示二氧化碳由碳和氧气组成
B. 表示一个二氧化碳分子由一个碳元素和两个氧元素组成
C. 表示二氧化碳这种物质
D. 表示一个碳原子和两个氧原子
2.古代“炼丹术”曾提及“丹砂”(硫化汞),其由汞元素和硫元素组成,下列化学式书写正确的是( )
A. HgS B. Hg2S C. HS D. Hgs
3.2025年“纳米链基生物传感器”含金属铜部件,铜单质的化学式为Cu。该化学式不能表示的意义是( )
A. 铜元素 B. 一个铜原子 C. 铜这种物质 D. 铜由铜分子构成
4.运动饮料中的氯化钠能补充电解质,其化学式为NaCl。下列关于化学式书写的说法正确的是( )
A. 应写成ClNa B. 金属元素符号写在前面
C. 需标注原子个数 D. 非金属元素符号写在前面
5.2025年环保技术中用到的亚硫酸钠(Na2SO3)可吸收二氧化硫。下列关于化合价规律的说法,错误的是( )
A. 钠元素显+1价,硫元素显+4价,氧元素显-2价
B. 亚硫酸根(SO32-)的化合价为-2,其内部化合价代数和为-2
C. 同种元素在Na2SO3和Na2SO4中化合价相同
D. 化合物中正负化合价代数和为0是普遍规律
6.2025年医疗领域使用的二氧化氯(ClO2)可用于消毒。已知氧元素显-2价,则二氧化氯中氯元素的化合价为( )
A. -1 B. +2 C. +4 D. +6
7.二氧化铅(PbO2)是生产汽车蓄电池的电极材料,其中铅(Pb)元素的化合价是( )
A.-1 B.+2 C.+3 D.+4
8.人体结石有多种,其中一种含有较多的草酸钙(CaC2O4),CaC2O4中碳元素的化合价是( )
A.+1 B.+2 C.+3 D.+4
9.校园科技节上的堆肥桶利用微生物分解有机物,其中一种微生物分泌的酶含C、H、O、N元素,化学式为C18H26O5N2。该物质的相对分子质量为( )(已知C-12、H-1、O-16、N-14)
A. 346 B. 322 C. 298 D. 274
10.校园节水项目中使用的明矾[KAl(SO4)2·12H2O],其相对分子质量计算正确的是( )(已知K-39、Al-27、S-32、O-16、H-1)
A. 39+27+(32+16×4)×2 + 12×(1×2+16)=474
B. 39+27+32+16×4×2 + 12×1×2+16=398
C. 39+27+(32+16×4)×2 + 12×1×2+12×16=450
D. 39+27+32×2+16×8 + 1×24+16×12=474
11.乳酸可用作饮料中的酸味剂,分子式为C3H6O3.下列说法正确的是
A.分子中含12种元素 B.碳、氢元素质量比为1:2
C.每个乳酸分子中含有3个水分子 D.相对分子质量为(12×3+1×6+16×3)
12.瑞德西韦(C27H35N6O8P)作为一种新型药物,在抗击新冠肺炎的过程中崭露头角。下列说法正确的是( )
A.瑞德西韦完全燃烧的产物不可能有CO2和H2O
B.瑞德西韦属于高分子化合物
C.瑞德西韦分子中N、O原子的质量比为6:8
D.瑞德西韦中氢元素的质量分数=
(二)非选择题
13.碘(I)是人体必需的微量元素之一,有“智力元素”之称。
(1)图是碘元素在元素周期表中的部分信息及原子结构示意图。
① 化学变化中,碘原子容易 (填“得”或“失”)电 子。
② 碘元素周期表信息中,X 数值为
(2)现有四种含碘元素的物质:I2、I2O5、KI 和 KIO3。
① I2O5 读作: 。
② 上述四种含碘的物质中碘元素的化合价一共有 种。
14.古诗词是中华传统文化的瑰宝,其中蕴含着丰富的化学知识。请结合化学式相关知识回答问题:
(1)“墙角数枝梅,凌寒独自开”,梅花香气的成分之一是水,水的化学式为H₂O,其中“2”表示一个水分子中含有______个______原子。
(2)“炉火照天地,红星乱紫烟”,炼铁涉及的一氧化碳具有还原性,一氧化碳的化学式为CO,其正确读法是( )
A. 碳氧 B. 氧化碳 C. 一氧化碳 D. 氧化一碳
(3)“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲”,石灰石的主要成分是碳酸钙,其中钙单质的化学式为______,该化学式体现了钙是由______构成的。
(4)古诗词中“松烟”指松树燃烧产生的黑烟,其主要成分是碳单质,碳单质的化学式为C,下列关于该化学式的意义说法错误的是( )
A. 表示碳这种物质 B. 表示一个碳分子 C. 表示碳元素 D. 表示一个碳原子
(5)“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”,蜡烛燃烧产生的二氧化硫会污染空气,二氧化硫由硫元素和氧元素组成,其化学式为______,读作______。
(6)古代炼丹术中曾提及“丹砂”(硫化汞),硫化汞由汞元素和硫元素组成,其化学式为HgS,正确读法是( )
A. 汞化硫 B. 硫化汞 C. 硫汞化 D. 硫化亚汞
(7)“美人首饰侯王印,尽是沙中浪底来”,金的化学式为Au,该符号既是元素符号,也是化学式,这种物质属于______(选填“单质”或“化合物”),其化学式的书写规则是______。
(8)唐代诗歌中记载“投泥泼水愈光明”,涉及的氢气具有可燃性,氢气的化学式为H₂,下列说法正确的是( )
A. 读作“氢二” B. 表示两个氢原子 C. 表示氢气这种物质 D. 由氢分子和氧原子构成
15.磷酸二氢钠(NaH2PO4)是我国自主研发的新型冠状病毒灭活疫苗(Vero细胞)的辅料之一;常用两种消毒剂NaClO和ClO2可消杀新冠病毒。计算:
(1)磷酸二氢钠中磷元素化合价___________;
(2)磷酸二氢钠中氢元素和氧元素的质量比为___________(填最简比);
(3)两种消毒剂中氯元素质量分数较高的是___________(填化学式);
(4)14.9gNaClO中氯元素的质量与___________gClO2中的氯元素质量相等。
七.课后作业
(一)完成知识清单
1.相对分子质量的符号为______,其定义是化学式中各原子的______的总和。
2.计算化合物AmBn的相对分子质量公式为Mr(AmBn)=______。
3.O2的相对分子质量=______=______;Ca(OH)2的相对分子质量=______=______。
4.物质组成元素的质量比等于化学式中各元素的______与其______的乘积之比。
5.H2O中氢元素和氧元素的质量比=______=______;CO2中碳元素和氧元素的质量比=______=______。
6.C2H5OH中碳、氢、氧三种元素的质量比=______=______。
7.物质中某元素的质量分数=______×100%。
8.NH4NO3中氮元素的质量分数=______=______;(NH4)2SO4中氮元素的质量分数=______=______(结果精确到0.1%)。
9.物质中某元素的质量=物质的质量×______;物质的质量=某元素的质量÷______。
10.10g CaCO3中钙元素的质量=______=______g;含钙元素0.5g的CaCO3质量=______=______g。
11.次氯酸钠(NaClO)的相对分子质量为______;其中钠元素和氧元素的质量比为______;氯元素的质量分数约为______(结果精确到0.1%)。
12.维生素C(C6H8O6)的相对分子质量为______;其中碳、氢、氧三种元素的质量比为______;17.6g维生素C中含氢元素的质量为______g。
(二)强化训练
一.选择题
1.以下四位同学所描述的化学式可能是( )
A.H2O B.O3 C. MgO D. HClO
2.2025年“合成细胞”技术中常用到氧气,其化学式为O₂。“O₂”中“2”的意义是( )
A.2个氧元素 B. 2个氧原子
C.一个氧分子中含2个氧原子 D. 氧元素化合价为-2价
3.下图表示气体分子的示意图,图中红圆圈和蓝圆圈分别表示两种不同质子数的原子,其中表示化合物的是( )
4.“美人首饰侯王印”中的金单质,其化学式为Au。下列说法错误的是( )
A. Au既是元素符号也是化学式 B. 表示金由金原子构成
C. 表示金元素 D. 表示一个金分子
5.古代“制瓷术”中用到的二氧化硅(沙子主要成分),其化学式为SiO₂。关于该化学式书写,说法正确的是( )
A. 硅元素符号可写为SI B. 氧元素符号可写为o
C. 原子个数“2”标在氧元素符号右下角 D. 可写成SO₂
6.学生实验课上常用高锰酸钾(KMnO4)制取氧气。关于高锰酸钾中元素化合价的说法,正确的是( )
A. 锰元素的化合价为+7
B. 钾元素显+1价,是因为钾原子失去了1个电子,所以化合价就是电子数
C. 氧元素的化合价为-2,其化合价数值等于原子最外层电子数
D. 化合物中各元素化合价的代数和为1
7.传统文化中“制碱”技术的产物纯碱(Na2CO3)含碳酸根原子团。下列关于化合价规律的说法,错误的是( )
A. 碳酸根(CO32-)的化合价为-2,其内部各元素化合价代数和为-2
B. 钠元素显+1价,符合“金属元素通常显正价”的规律
C. 氧元素显-2价,是化合物中氧元素的常见化合价
D. 碳元素的化合价为+4,说明非金属元素只能显正价
8.学生常用的中性笔笔芯中含有炭黑(C)和二氧化钛(TiO2)。下列关于化合价规律的说法,正确的是( )
A. 炭黑中碳元素显0价,因为它是单质
B. 二氧化钛中钛元素显+2价
C. 化合物中金属元素一定显正价,非金属元素一定显负价
D. 氧元素的化合价总是-2价,没有例外
9. 传统文化中“曾青得铁则化为铜”的“曾青”指硫酸铜(CuSO4)。已知硫酸根(SO42-)显-2价,则硫酸铜中铜元素的化合价为( )
A. 0 B. +1 C. +2 D. +4
10.如图所示的新产品磨牙器能有效帮助去除牙齿表面的牙垢,磨牙器磨头采用50%橡胶与50%的金刚砂(主要成分为碳化硅)特制而成。已知碳化硅中碳元素显4价,硅元素显+4价,则碳化硅的化学式为( )
A.SiC B.Si2C3 C.Si3C2 D.SiC2
11.下表是部分元素周期表,其中碳元素部分信息缺失,下列有关该元素认识错误的是( )
A.该元素对应原子的质子数为 6 B.该元素组成的 C60是由碳原子构成的
C.该元素属于非金属元素 D.该元素在甲醛(HCHO)中的质量分数是 40%
12.元素X、Y可组成两种化合物A和B,在A中X的质量分数为50%,在B中X的质量分数为40%,已知A的化学式为XY2,则B的化学式为 ( )
A.XY B.X2Y C.XY3 D.X3Y
13.CO与X的混合气体中,氧元素的质量分数为55%,则X可能是 ( )
A.SO2 B.SO3 C.NO2 D.CO2
14.某工厂排放的废气中含有NO、NO2、N2中的两种或三种,则该废气中氧元素的质量分数不可能是 ( )
A.20% B.40% C.60% D.80%
15.只含碳、氧两种元素的某气体中,已知碳元素与氧元素的质量比为3∶5,则该气体可能是( )
A.CO B.CO2 C.CO和CO2 D.CO2和O2
二.非选择题
16. 写出下列各符号的意义或根据要求写出对应的符号
(1)Al ; ; ;
(2)3Ca ;
(3)钡元素 ;
(4)N2 ; ;
(5)2个碘原子 ;
(6)8个硫化氢分子 ;
(7)亚铁离子 ;
(8)3个氯离子 ;
(9)硫酸根离子 ;
17.2025年,我国大力推广新能源汽车的使用,以减少环境污染,促进社会的可持续发展。新能源汽车的电池中含有锂(Li)、钴(Co)、氧(O)等元素。在传统文化中,许多古诗词也与化学有关,如“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”。在学生的化学实验课上,老师让同学们配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液。
请根据以上信息回答下列问题:
(1)锂元素在化合物中通常显+1价,那么在氧化锂(Li2O)中,氧元素的化合价为______价。
(2)钴的氧化物有多种,其中一种氧化物的化学式为Co3O4,已知氧元素显-2价,则钴元素的化合价为______价。
(3)在配制氯化钠溶液的过程中,需要用到氯化钠(NaCl),其中钠元素的化合价为+1价,氯元素的化合价为______价。
(4)下列关于化合价的叙述正确的是( )
A. 化合价是元素的一种性质,它只有在化合物中才表现出来
B. 在化合物中,化合价有正价和负价之分
C. 同种元素在不同的化合物中化合价一定相同
D. 化合价的数值等于元素的原子得失电子的数目
(5)“蜡炬成灰泪始干”中,蜡烛的主要成分是石蜡,石蜡燃烧的过程中发生了化学变化。石蜡的主要成分是碳氢化合物,其中碳元素的化合价可能是( )
A. +4价 B. +2价 C. 0价 D. -4价
(6)已知某化合物的化学式为H_2RO_4,其中R元素的化合价为+6价,则R可能是( )
A. 氮元素 B. 硫元素 C. 氯元素 D. 钠元素
(7)下列物质中,碳元素的化合价最低的是( )
A. CO B. CO2 C. CH4 D. C
18.2025年诺贝尔化学奖授予金属有机框架(MOF)材料研发者,该材料因多孔结构可高效吸附气体、捕获水分,其核心成分含Zn4O(BDC)3(BDC为C8H4O42-)、甲醛(CH2O)等物质,结合相关知识回答下列问题(已知相对原子质量:C-12、H-1、O-16、Zn-65):
(1)下列关于相对分子质量的说法正确的是( )
A. 相对分子质量是分子的实际质量,单位为“g”
B. 相对分子质量等于构成分子的各原子相对原子质量之和
C. 同种元素组成的不同物质,相对分子质量一定相同
D. 计算相对分子质量时,无需考虑原子的个数
(2)BDC离子(C8H4O42-)的相对质量为______,其中碳元素与氧元素的质量比为______(最简整数比)。
(3)甲醛(CH2O)是MOF材料可吸附的有毒气体,其相对分子质量计算正确的是( )
A. 12+1+16=29 B. 12+1×2+16=30 C. 12×2+1+16=41 D. 12+1+16×2=45
(4)Zn4O(BDC)3的相对分子质量为______(已知BDC相对质量为164)。
(5)甲醛(CH2O)中氢元素的质量分数约为( )
A. 6.7% B. 13.3% C. 40.0% D. 53.3%
(6)下列关于MOF材料中各物质相对分子质量的理解错误的是( )
A. BDC离子的相对质量反映了其原子质量的相对关系
B. 甲醛的相对分子质量是30,与分子个数无关
C. Zn₄O(BDC)₃的相对分子质量是各原子相对原子质量的实际总和
D. 相对分子质量是一个比值,无实际质量单位
(7) 若某MOF材料吸附了30g甲醛(CH2O),其中碳元素的质量为___g。
(8)对比BDC离子(相对质量164)和甲醛(C2HO)的相对分子质量,下列结论正确的是( )
A. BDC离子的相对质量是甲醛的5.5倍
B. 甲醛的相对分子质量更大
C. 两者相对质量相差134
D. 甲醛的相对分子质量是BDC离子的1/5.5
19.2025年数字技术赋能文化遗产保护,某团队借助前沿光谱分析技术,解密古诗中蕴含的化学物质。《本草纲目》记载“铅丹治疮癣,解热毒”,铅丹主要成分是四氧化三铅(Pb3O4);同时利用新型纳米材料(含二氧化钛TiO2)修复古画色彩。结合化学式计算知识,完成下列问题:
(1)四氧化三铅(Pb3O4)的相对分子质量为______(已知Pb的相对原子质量为207,O为16);其中铅元素与氧元素的质量比为______(最简整数比)。
(2) 下列关于Pb3O4的说法正确的是( )
A. 由3个铅原子和4个氧原子构成 B. 属于氧化物
C. 铅元素的化合价均为+2价 D. 氧元素的质量分数最大
(3)二氧化钛(TiO2)中钛元素的质量分数约为( )
A. 30% B. 48% C. 60% D. 70%
(4) 相同质量的Pb3O4和TiO2中,氧元素质量之比为( )
A. 1:1 B. 8:3 C. 3:8 D. 16:207
(5)若某古画颜料中含Pb3O4的质量为685g,则其中铅元素的质量为( )
A. 207g B. 414g C. 621g D. 685g
(6)下列关于TiO2的计算正确的是( )
A. 相对分子质量为48+16=64
B. 钛、氧元素质量比为48:32=3:2
C. 氧元素质量分数为(16/64)×100%=25%
D. 10g TiO₂中含钛元素6g
(7)某混合颜料由Pb3O4和TiO2组成,其中氧元素总质量为64g,若两种物质质量相等,则混合颜料的总质量为( )
A. 137g B. 274g C. 411g D. 548g
(8)结合化学知识,下列对传统文化与科技融合的理解错误的是( )
A. 光谱分析利用了物质的化学性质
B. 纳米材料修复古画体现了化学对文化保护的作用
C. 化学式定量分析为文物成分研究提供科学依据
D. 古代颜料的成分探究属于化学研究范畴
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