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课题4 化学式与化合价

课题4 化学式与化合价

例题精讲

【例题1】下图是碳酸分子分解的示意图,请你从宏观、微观方面写出获得的信息。

课题4  化学式与化合价

(1)________________________________________;

(2)________________________________________;

(3)______________________________________ ;

(4)________________________________________。

【解析】此题要求运用分子、原子的观点去分析碳酸分子分解所发生的化学变化的过程,从从宏观、微观两个方面说明化学反应的实质和物质的组成、构成。解题的关键在与比较前后中离子的变化。从第一图分析知:每个碳酸分子是由一个碳原子、两个氢原子和三个氧原子构成的。对比第一、二个图可知,在此变化过程中体现了化学变化的本质,即一个碳酸分子分解为一个碳原子、两个氢原子和三个氧原子,分子可以再分,而原子在化学变化中不可再分,是化学变化中的最小微粒。第二、三个图说明,原子可重新组合成新分子。两个氢原子和一个氧原子结合成一个水分子,两个氧原子和一个碳原子结合成一个二氧化碳分子。从整体看,碳酸分解生成二氧化碳和水,在此变化过程中,元素的种类、原子的种类、性质、数目都未发生变化。

【答案】

(1)分子可以分成原子;

(2)原子可重新组合成新的分子;

(3)碳酸由碳、氢、氧元素组成;

(4)此反应是分解反应。(或碳酸分解生成二氧化碳和水或反应前后各原子种类和数目不变。(只要从元素、原子、分子、化学反应实质、反应类型等方面正确回答的均可)【例题2】2003年10月15日,中国“神州五号”飞船载人航天取得成功。偏二甲肼是火箭推进器的常用燃料。根据偏二甲肼的化学式C2H8N2,你知道哪些信息?(即化学式表示的意义,回答不要求涉及相对原子质量。)请写出三点:

(1);

(2);

(3)。

【解析】对化学式意义的理解要求从宏观与微观、组成与构成等方面去理解化学式表示的意义,有时可能从化学式所表示的结构特征推断可能具有的化学性质。

化合物的化学式所表达的意义可表示如下:

1、表示一种物质:偏二甲肼,是一种化合物

宏观2、表示物质的组成:偏二甲肼由碳、氢、氧组成

3、表示物质的相对分子质量:偏二甲肼的M r(C2H8N2)=60

4、表示组成元素的质量比:m(C):m(H):m(N)=6 : 2 : 7 化学式表示

的意义1、表示物质的一个分子;一个偏二甲肼分子

2、表示物质的构成:一个偏二甲肼分子有2个碳原子、8个氢原

子和2个氮原子构成

微观

3、表示分子中原子个数比:分子中碳、氢、氧的原子个数比为:

N(C): N(H): N(N)=1 : 4 : 1

【答案】

(1)偏二甲肼,是一种化合物

(2)分子中碳、氢、氧的原子个数比为:N(C): N(H): N(N)=1 : 4 : 1

(3)偏二甲肼由碳、氢、氧组成

(或一个偏二甲肼分子有2个碳原子、8个氢原子和2个氮原子构成)(其他合理答案也可)

【例题3】手机中使用的锂电池电板是新型的高能电池,以质量轻、电容量大而受到普遍的重视。目前已制成了多种功能的锂电池,某些锂电池的总反应可以表示为:Li+MnO2===LiMnO2,在上述反应中锂元素的化合价从0价转变为价,锰元素的化合价从+4价转变为价。

【解析】在LiMnO2中,Li不是常见的元素,它的化合价未在课本中列出,锰元素又有可变化合价,所以此题似乎无法下手,但根据化合价的实质,锂元素的原子结构示意图

为:,所以在形成化合物时,Li应显+1价,继而根据化合物化合价代数和为零

课题4  化学式与化合价

【答案】+1;+3

【变形题1】ClO2是一种高效安全的杀菌消毒剂,其中氯元素的化合价是(

A、+2

B、+4

C、+5

D、+6

【答案】B

【例题4】X元素原子的最外层上有3个电子,元素Y的原子最外层有6个电子,这两种元素形成的化合物的化学式可能是()

A、X3Y2

B、X2Y

C、XY2

D、X2Y3

【解析】首先根据元素的原子结构,判断元素的化合价,在进一步写出有关的化学式。元素X最外层电子数为3,失去显+3,元素Y最外层电子数6个,得到2个电子,显-2价。

【答案】D

【例题5】研究表明,Al3+在人体内会阻止小肠壁对磷的吸收,使血液和其它组织内磷

的含量减少,造成记忆力减退,免疫功能下降,被世界卫生组织确定为食品污染源之一。

营养学家指出

每天铝的安全摄入量为每千克体重

..0、7mg。

请回答下列问题:

(1)传统食品加工过程中,一般在1kg面粉中含有1g明矾(已知:明矾的化学式为

KAl(SO4)2?12H2O,其相对分子质量是474;1g = 1000mg)。试求:

① 1g明矾中含铝元素mg;

②该200g食品中含铝元素mg;

③体重为50kg的某同学一天食用该食品150g,他摄入的铝量(选填“已”

或“未”)超过安全摄入量。

(2)为降低铝的摄入量,请你提出两条建议。

①;②。

【解析】明矾的化学式为KAl(SO4)2?12H2O,这一化学式含有结晶水,比较复杂。M r

(KAl(SO4)2?12H2O)=39+27+(32+4×16)×2+12×(2×1+16)=474,其中“· ”计算时为“+”,要计算铝元素的质量,先计算出铝元素的质量分数,然后根据某元素的质量=化合物的质量×该元素的质量分数。ω(Al)=(27÷474)×100%=5.7%,m(Al)=1g×5.7%=0、057g=57.0mg;因为1kg面粉中含有1g明矾,即面粉中含明矾的质量分数为0.1%,所以200g食品中含有明矾的质量约为0.2g,其中铝元素的质量=0.2g×5.7%=11、4mg;某同学摄入的铝元素质量为150g×0、1%×5.7%=8.55 mg < 0.7 mg×50=35 mg,未超过安全摄入量。铝过量对人体有害,提出合理化的建议:①生活中减少铝制品的使用,②少喝易拉罐饮料,③减少服用含铝的药品。

【答案】

(1)① 57、0 ② 11、4 ③未

(2)①生活中减少铝制品的使用。②少喝易拉罐饮料。(其它合理答案亦给分)

知识训练

基础知识训练

1、下列符号中不具有宏观意义,只具有微观意义的是()

A、Cu

B、O2

C、CO2

D、2H2O

2、下列各组物质中相对分子质量相同的一组是()

A、CO、NO

B、N2、NO

C、CO、N2

D、CO2、SO2

3、硝酸铵(NH4NO3)中氮元素的质量分数约为()

A、17%

B、25%

C、35%

D、46%

4、物质的化学式书写正确的是()

A、氧化镁MgO2

B、氯化锌ZnCl

C、氧化铁Fe2O3

D、碳酸钾KCO3

5、下列符号中,既表示一个原子,又表示一种元素,还表示一种物质的是()

A、C60

B、O2

C、H

D、Au

6、在下列化合物中,氮元素的化合价为+5价的是()

A、HNO2

B、NH3

C、NO2

D、HNO3

7、乙酸(C2H4O2)与过氧乙酸(C2H4O3)两种物质具有相同的()

A、元素种类B、相对分子质量

C、各元素质量比D、氧元素质量

8、石英钟、电子表使用石英晶体代替传统钟表中的摆和游丝,提高了钟表计时的精确度。已知石英的主要成分是二氧化硅(SiO2),其中硅元素的化合价为()

A、+2

B、+3

C、+4

D、+6

9、过氧乙酸(化学式为CH3COOOH)是一种杀菌能力较强的消毒剂。下列说法正确的是()

A、过氧乙酸是由碳、氢、氧三种元素组成的

B、过氧乙酸分子中含有氧气分子

C、过氧乙酸的相对分子质量是60

D、过氧乙酸中的碳、氢、氧三种元素的质量比为2:4:3

10、指出下列符号各表示什么意义?

(1)O ;

(2)O2;

(3)2O ;

(4)H2O ;

课题4  化学式与化合价

(5)2H2O2(过氧化氢) ;

(6)Mg2+;

(7)HgO 。

11、磷酸二氢钾(KH2PO4)是一种化学肥料。(H-1,K-39,P-31,O-16)试计算:

(1)磷酸二氢钾的相对分子质量。

(2)磷元素的质量分数。

12、158kg的碳酸氢铵(NH4HCO3)与多少kg的尿素[CO(NH2)2]含氮量相当?

综合提高训练

1、我国最新研制的高温超导材料氮化硼,经测定该材料中两元素的化合价均为3价,则该材料的化学式为()

A、BN

B、B3N2

C、NB

D、B2N3

2、关于“H2”表示的意义,下列说法错误的是( )

A、表示氢气这种物质

B、表示2个氢原子

C、表示1个氢分子

D、表示1个氢分子里有2个氢原子

3、在2H2O、2H2、2H2SO4中含有相同的()

A、氢分子数

B、+1价的氢元素

C、氢原子数

D、氢元素的质量分数

4、某氧化物RO2中含氧元素的质量分数为50%,则该化合物的相对分子质量为()

A、64

B、16

C、64

D、80

5、乙烯(化学式为C2H4)常用于水果催熟。下列说法正确的是(相对原子质量:H-1,C-12)( )

A、乙烯的相对分子质量为13

B、乙烯的相对分子质量为28

C、乙烯中碳元素与氢元素的质量比为1:2

D、乙烯中碳元素与氢元素的质量比为12:1

6、据《彭城晚报》报道:从2003年12月起,徐州市全面禁止销售含磷洗涤剂。含磷洗涤剂中的Na5PxO10会造成水的污染,该物质中磷元素为+5价,则x的值为()

A、1

B、2

C、3

D、4

7、硝化甘油(化学式为C3H5O9N3)是一种烈性炸药的主要成分,用于国防、开矿、挖掘等。关于它的叙述错误的是()

①它是由碳、氢、氧、氮四种元素组成的化合物;②它的相对分子质量为227g;③每个分子中共含有20个原子核,且每个原子核内质子数和中子数相等;④其中氧元素的质量分数最大。

A、①③B、②③C、①④D、只有②

8、2003年8月间,齐齐哈尔市发生了重大中毒事件,该事件的“肇事者”是侵华日军遗留下来的,被称为“毒气之王”的“芥子气’。芥子气,学名二氯二乙硫醚,化学式为(C2H4Cl)2S,下列有关二氯二乙硫醚的说法错误的是()

A、是化合物

B、由

C、H、C1、S四种元素组成

C、一个分子由14个原子构成

D、分子中C、H、C1、S的原子个数比为4 : 8 : 2 : 1

9、下面是某加碘食盐包装袋上的部分图表文字(I为碘元素符号)。由此你得到的信息和作出的推测是(相对原子质量:O-16;K-39;I-127)()

课题4  化学式与化合价

A、此食盐是纯净物

B、“加碘食盐”中的“碘”是指碘单质

C、1kg此食盐中含碘酸钾(35±15)mg

D、“菜未烧熟不宜加入加碘盐”的原因可能是碘酸钾受热不稳定

10、(1)两位美国科学家彼得、阿格雷和罗德里克·麦金农,因为发现细胞膜水通道,以及对离子通道结构和机理研究作出的开创性贡献而获得2003年诺贝尔化学奖。他们之所以获得诺贝尔化学奖而不是生理学或医学奖是因为()

A、他们的研究和化学物质水有关

B、他们的研究有利于研制针对一些神经系统疾病和心血管疾病的药物

C、他们的研究深入到分子、原子的层次

D、他们的研究深入到细胞的层次

(2)他们发现,细胞膜中存在着某种只允许水分子出入的通道---水通道。下图是2003年诺贝尔化学奖获得者彼得·阿格雷公布的世界上第一张水通道蛋白的示意图。根据右图所示,水通道中的每个“”表示:

课题4  化学式与化合价

(1)____________________________________;

(2)_____________________________________。

11、单氟磷酸钠(Na2PO3F)易溶于水,有杀菌作用,防龋齿效果好,是牙膏行业常用的活性添加剂、牙膏中单氟磷酸钠的含量若达到0、76%,就可使龋齿减少17%-38%。(Na-23,P-31,O-16,F-19)

课题4  化学式与化合价

(1)单氟磷酸钠中F为-1价,则其中磷元素的化合价为;

(2)单氟磷酸钠中钠元素与氧元素的质量比为;

(3)若使一支质量为200g(净含量)的某种牙膏达到使龋齿减少17%-38%的功效,则每支这种牙膏中含氟的质量为________g(精确到0、1)、

12、用KCl 和KH 2PO 4固体配制钾元素、磷元素、水的质量比为78:3l:10000的植物生长营养液,所耗用的KCl 和KH 2PO 4的质量比为 。

中考链接

1、纳米技术的研究是当前世界科技研究的一个热点,1998年中国科学家合成了纳米氮化镓,已知镓(Ga)和氮的原子结构示意图如下:则氮化镓的化学式最可能是( )

课题4  化学式与化合价

A 、 Ga 5N 2

B 、 Ga 3N 2

C 、 Ga 2N 3

D 、 GaN

2、对下列化学用语中“2”的含义叙述不正确的是( )

A 、2K +中的“2”表示钾离子的个数是2

B 、Cu 2+中的“2”表示铜的化合价是+2

C 、C 2H 5OH 中的“2”表示一个乙醇分子中含有的碳原子数是2

D 、CO(NH 2)2中括号外的“2”表示一个尿素分子含有NH 2原子团数是2

答案

基础知识训练

1、D (A 、B 、C 都可以表示一个分子或一种物质,D 表示为2个水分子)

2、C (相对分子质量都是28)

3、C (ω(N )=的相对分子质量

的相对原子质量342NO NH N ×100%=28/80=35%) 4、C (A 应为MgO ,B 为ZnCl 2,D 为K 2CO 3)

5、D (A 不能表示一种元素及一个原子,B 不能表示一个原子,C 不能表示一种物质,氢气为H 2)

6、D (逐一计算出氮元素的化合价)

7、A (题目中描述的物质的组成:用元素

8、C (氧元素显-2价,根据正负化合价代数和为0,硅为+4价)

9、A

10、【答案】

(1)表示氧元素(宏观上)、一个氧原子(微观上)

(2)表示氧气、氧气由氧元素组成(宏观上)表示一个氧分子、每个氧分子由两个氧原子构成(微观上)

(3)表示两个氧原子(只有微观意义)

(4)表示水、水由氢、氧两种元素组成(宏观上),一个水分子,每个水分子由个氢原子和一个氧原子构成(微观上)

(5)表示2个过氧化氢分子、每个过氧化氢分子却是由两个氢原子和两个氧原子构成(只有微观意义)

(6)每个镁离子带2个单位的正电荷

(7)氧化汞中的汞元素显+2价

11、【答案】(1)M r (KH 2PO 4)

=39+2+31+64=136;(2)ω(P )=(31÷136)×100%=22.8%

12、【答案】158kg的碳酸氢铵(NH4HCO3)中氮元素的质量为158kg×ω(N)=158kg×(14÷79)×100%=28kg,尿素[CO(NH2)2]中的ω(N)=28÷60×100%=46、7%,尿素[CO(NH2)2]的质量为28kg÷46.7%=60kg。

综合提高训练

1、A(先读的后写,氮显负价,硼显正价)

2、B(表示2个氢原子为2H)

3、C(均为分子观点,用微观解释为2个氢原子)

4、C(R和氧元素各占50%,即R的相对原子质量为32,所以相对分子质量为64)

5、B

6、A(根据正负化合价的代数和为0,求出x的值为1)

7、B(氢原子核内质子数和中子数不等,相对分子质量的单位为1)

8、C(分子中C、H、C1、S的原子个数为15)

9、D(加碘盐是混合物,加入的是碘酸钾而非碘单质,1kg食盐中含有的是碘元素的质量而不是碘酸钾的质量)

10、【答案】

(1)C

(2)表示为一个水分子,一个水分子含有2个氢原子和一个氧原子。

11、【答案】

(1)+5;

(2)m(Na): m(O)=23:24;

(3)ω(F)=(19÷144)×100%=6.25%,m(F)=200g×0.76%×6.25%=0.1g。

12、【答案】

假设钾元素的质量为78g则磷元素的质量就是31g。

根据KH2PO4可知:

K ~P ~KH2PO4

39 31 136

39g 31g 136g

所以KCl中钾元素质量为78g-39g=39g

由KCl ~K得:

74、5 39

74、5g 39g

所以KCl和KH2PO4的质量比为74.5 : 136

【中考链接答案】

1、【解析】由原子结构示意图书写化学式。在原子结构示意图中,最外层电子数与其化学性质有着比较密切的联系,原子的结构决定得失电子的数目或形成共用电子对的数目,也就是元素所显示的化合价。氮元素最外层上有5个电子,容易得到3个电子的形成稳定结构,显-3价,而镓元素的最外层电子数是3,容易失去3个电子,显+3价,根据化合价规则,氮化镓的化学式为GaN。

【答案】D

2、【解析】正确对化学符号周围的“2”的含义的理解很有必要,微粒前的数字表示微粒数,右上角数字表示离子所带电荷数,正上方的数字表示为化合价,右下角的数字表示一个分子中含有的原子个数。

【答案】B