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1、1 课题 4 化学式与化合价 答案： (1) 元素符号和数字的组合(2) 水这种物质(3) 水由氢元素和氧元素组成(4)1个 水分子(5)1 个水分子由2 个氢原子和1 个氧原子构成(6) 金属(7) 固态非金属(8) 分 子中所含原子数(9) 正上方(10) 左(11) 右(12) 正负化合价的代数和为零(13)0 (14) 正负化合价的代数和为零(15) 左(16) 右(17) 各原子相对原子质量的总和(18) 各元素的相对原子质量与原子个数的乘积(19) 该元素的质量与组成物质的元素总质量 1化学式 (1) 概念 用元素符号和数字的组合来表示物质组成的式子叫做化学式。例如， 我们前面曾用
2、化学 符号表示过一些物质，如O2、C、Fe、CO2、H2O等，它们都是化学式。 (2) 化学式的意义 宏观： a表示什么物质；b物质是由什么元素组成的。 微观： c表示什么分子；d1 个分子中所含原子的种类和数目。e由离子构成的 物质，还表示构成这种物质的离子个数比。例如，CO2可以传递以下信息：宏观上，CO2既表 示二氧化碳气体，又表示二氧化碳是由碳、氧两种元素组成的；微观上，CO2既表示 1 个二 氧化碳分子，又表示1 个二氧化碳分子是由1 个碳原子和两个氧原子构成的。NaCl 可以传 递以下信息：宏观上，NaCl 既表示氯化钠这种物质，又表示氯化钠是由钠元素和氯元素组 成的；微观上，Na
3、Cl 表示出氯化钠中钠离子与氯离子的个数比是11。 【例 11】小明认为O2表示氧气，你认为O2还可表示：氧元素一个氧分子 两个氧元素氧气由氧元素组成每个氧分子由两个氧原子构成两个氧原子正 确的是 ( ) AB C D 解析： O2是化学式，宏观上表示物质氧气及氧气由氧元素组成，微观上表示氧分子及氧 分子的构成。 故正确； 氧元素应用元素符号O表示，故是错误的； 元素是宏观概念， 不讲个数，故是错误的；表示两个氧原子直接在元素符号前写“2”，即2O ，故是错误 的。 答案： B (3) 化学式的写法和读法 单质 a元素符号型。稀有气体是由原子直接构成的，金属单质和固态非金属单质的结构比 较复杂
4、， 习惯上用元素符号来表示它们的化学式。气态单质一般读“某气”，固态单质直接 读元素名称。例如：氦气He，锌 Zn，碳 C等。 b元素符号与数字组合型。气态非金属单质，多数由分子构成，书写化学式时，首先 2 写出组成单质的元素符号，再在元素符号右下角用“小数字”写出1 个分子的原子个数 ( “1”省略不写 ) 。读“某气”。例如：氧气O2，氮气 N2，氢气 H2。 化合物 a两原子化合型 写法：氧化物中氧元素写在后；金属元素与非金属元素组成的化合物，金属元素写在前， 非金属元素写在后。 读法：从后往前读作“某化某”，有时要读出某种元素的原子个数( 原子个数为1，一 般不读 ) 。 例如：四氧化
5、三铁Fe3O4，CO2二氧化碳，CO 一氧化碳， NaCl氯化钠等。 b多原子化合型 写法：一般原子团在后，其他元素在前。 读法：以原子团命名或以中心原子命名。 例如， NaOH 氢氧化钠、 H2SO4硫酸、 Na2CO3碳酸钠。 【例 12】下列物质的化学式书写不正确的是 ( ) AH2 BHe2 CO2 DN2 解析： 氢气、氧气、氮气都是气态非金属单质，都由双原子分子构成，用元素符号和数 字的组合表示化学式；氦气是稀有气体，由原子直接构成，用元素符号表示化学式。 答案： B 2化合价 化合价是元素的原子之间相互化合时表现出来的一种性质，用来表示原子之间相互化合 的原子数目。 (1) 化合
6、价的表示方法 通常在元素符号的正上方用n或n来表示。如 1 Na、 2 Mg、 2 O 、 1 Cl 。 (2) 常见元素的化合价 有些元素的原子在不同条件下化合的能力不同，出现了一种元素有不同的化合价。如 Na只有 1 价，而 Cl 有 1、 5、 7 三种化合价。常见元素的化合价如下： 金属 元素 元素 符号 常见的 化合价 非金属 元素 元素 符号 常见的 化合价 钾K 1 氢H 1 钠Na 1 氟F 1 银Ag 1 氧O 2 钙Ca 2 氯Cl 1、 5、 7 镁Mg 2 溴Br 1、 5、 7 钡Ba 2 碘I 1、 5、 7 锌Zn 2 氮N 3、 5 铝Al 3 磷P 3、 5
7、铜Cu 1、 2 硫S 2、 4、 6 铁Fe 2、 3 碳C 4、 2、 4 锰Mn 2、 4、 6、 7 硅 Si 4、 4 点技巧常用元素化合价记忆口诀 正一氢、钠、钾和银，正二镁、钙、钡和锌；铜正一、正二，铝正三；铁有正二和正三； 氧负二，氯化物中氯负一。 3 (3) 常见根的化合价 根中各元素化合价的代数和就是该根的化合价。如 OH 的化合价 ( 2)( 1) 1。 常见根的化合价如下： 根符号化合价 氢氧根OH 1 硝酸根NO 3 1 碳酸氢根HCO 3 1 铵根NH 4 1 硫酸根SO 2 4 2 碳酸根CO 2 3 2 亚硫酸根SO 2 3 2 磷酸根PO 3 4 3 点技巧常
8、见根的化合价记忆口诀 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。 (4) 化合价的一般规律 单质中任何元素的化合价为0。 在化合物里，元素化合价的代数和为零。 常见化合物中氢一般是1 价，氧一般是2 价。 金属元素常显正价。非金属元素与氧化合时常显正价，与氢化合时常显负价。 有些元素在不同的化合物里常显不同的化合价，如碳在 CO2里显 4 价，在 CO里显 2 价。有些元素在不同的化合物里常显相同的化合价，如钠在 NaCl、Na2O里都显 1 价。 【例 2】下列有关化合价的说法，不正确的是( ) A化合价是用来表示原子之间相互化合的数目 B化合物中，一种元素可能有多
9、种化合价 C化合物中所有元素化合价的代数和为零 D根的化合价就是该根中各元素化合价的代数和，其数值为零 解析： A 化合价表示不同种原子相互化合时的数目 B 化合物中有些元素只有一种化合价，有些元素有多种化合价 C 化合物中元素化合价的代数和为零 D 根的化合价一定不是零 答案： D 3有关相对分子质量的计算 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) 。 (1) 计算相对分子质量 将化学式中各原子的相对原子质量相加。例如，O2的相对分子质量 16232，H2O的 相对分子质量 12 1618。 析规律正确求出相对分子质量的关键 求相对分子质量的关键是查对相对原子质量
10、，数清分子中的各原子个数，不要漏掉原子。 求含有根的相对分子质量时，最好把根看做整体，先求出一个根的，再乘以根的个数，这样 做不容易出错。如Ca(OH)2的相对分子质量40(16 1)2 74。 (2) 计算物质组成元素的质量比 质量比各原子的相对原子质量总和之比 例如，二氧化碳(CO2) 中碳元素和氧元素的质量比等于12(162)38。 (3) 计算物质中某元素的质量分数 某元素的质量分数 Ar Mr 100% 例如，化肥硝酸铵(NH4NO3) 中氮元素的质量分数，可通过下式计算： 硝 酸 铵 (NH4NO3) 中 氮 元 素 的 质 量 分 数 Ar Mr4NO3 100% 142 141
11、4 14163 4 100% 35% 辨误区求物质中元素的质量比与求某元素的质量分数的方法相同吗求化合物中元 素的质量比与求元素的质量分数方法不同。元素的质量比是将组成化合物的“部分与部分” 相比；而元素的质量分数是将“部分与整体”相比。 【例 3 】 在我国南方地区抗击暴风雪中融雪剂发挥了一定的作用。其中一种融雪效果好、 无污染的融雪剂的主要成分是醋酸钾(CH3COOK) 。请回答： (1) 醋酸钾中C、H、 O元素的质量比为_。 (2) 醋酸钾的相对分子质量为_， 钾元素的质量分数为_( 保留一位小数) 。 解析： 醋酸钾中C、H 、O元素的质量比 (122)(13)(162)24332。
12、醋 酸钾的相对分子质量 1221316239 98，钾元素的质量分数 Ar Mr 3COOK 100% 391 98 100% 39.8%。 答案： (1)24 332 (2)98 39.8% 4化合价的应用 (1) 根据化合价推求化合物的化学式 指写出实际存在的化合物的化学式。书写的步骤是( 以氧化铝为例 ) ： 排元素顺序：正价元素写在左，负价元素写在右，并在元素符号正上方标出化合价。 如AlO 32 。 确定各原子个数：根据元素化合价代数和为零的原则，确定各元素的原子个数( 常用 价数交叉法 ) ，并在相应元素符号右下角用小数字标出。如 。 析规律根据化合价书写化学式时应注意的问题若元素
13、化合价不是最简整数比，一般 要先约分，再交叉。如： (2) 根据化学式求元素化合价 一般是根据无变价元素的化合价求有变价元素的化合价。 依据：化合物中元素的化合价的代数和为零。 方法：先设出待求元素的化合价为x，再列出使各元素化合价代数和为零的方程，然 后求解。 (3) 根据化合价判断化学式的正误 根据化合价可判断化学式的正误。例如，判断化学式MgO 2是否正确的具体步骤为： 标上各元素的化合价：Mg 2 O2 2 ； 计算正负化合价代数和是否为零： ( 2) ( 2)220； 所以上述化学式不正确。 【例 41】 ( 应用题 ) 写出下列化合物的化学式： 氧化钙 _，氧化钠 _，氯化镁 _，
14、氯化氢 _，氯 化亚铁 ( 提示：其中铁为2 价)_ ，碳酸钠 _。 解析：书写化学式的关键是先确定元素及其排列顺序，再根据所标出的化合价确定各元 素的原子个数比。都由氧元素和另一种元素组成，其中O是 2 价，写在右边，另一元 素是正价，写在左边；是氯化物，其中Cl 是 1 价，写在右边，其他元素写在左边， 5 由于 Fe 有 2 价和 3 价，当显 2 价时叫做“亚铁”。含CO 2 3，化合价为2，把它当 作一个整体写在右边。再运用价数交叉法确定原子个数比。 答案： CaONa2O MgCl2HClFeCl2Na2CO3 点技巧书写含根的化合物的技巧含根的化合物， 根据化合价确定各元素或原子
15、团 的个数时， 可把根当作一个整体。当化学式中原子团的个数不是1 时，根要加括号， 如氢 氧化钙 Ca(OH)2；而当根个数是1 时，根无需加括号，如氢氧化钠NaOH 。 【例42】新型净水剂铁酸钠的化学式是Na2FeO4，则该化合物中铁元素的化合价是 ( ) A 2 B 3 C0 D 6 解析： 已知化学式求某一元素化合价的依据是：化合物中所有元素化合价的代数和为零。 Na2FeO4由 Na、Fe、O三种元素组成，其中Na是 1 价， O是 2 价，设 Fe 的化合价为x， 则有 ( 1)2x( 2)4 0，解得，x 6。 答案： D 【例 43】 ( 应用题 ) 下列试剂瓶标签上的化学式书
16、写错误的是( ) 解析： 对于化合物的化学式来说，当所有元素化合价的代数和等于零时，化学式才是正 确的。在选项A、C中， CaO 、NaCl 中所有元素化合价的代数和为零，正确。选项B 中， Mg 为 2 价， Cl 为 1 价，若写成“ MgCl”，则( 2) ( 1)0，错误；选项D 中，锌属 于金属单质，化学式直接用元素符号表示，正确。 答案： B 5根据化学式可求出元素质量、化合物质量 (1) 已知化合物质量，求元素质量； (2) 已知元素质量，求化合物质量。 化合物 质量 元素 质量 例如，已知二氧化碳的化学式为CO2，则： 4.4 g 二氧化碳中碳元素质量4.4 g 二氧 化碳中碳
17、元素的质量分数4.4 g 12 44100% 1.2 g ；含碳元素 24 g 的二氧化碳质量24 g二氧化碳中碳元素的质量分数24 g( 12 44100%) 88 g 。 【例51】某种含硫酸亚铁的药物可用于治疗缺铁性贫血。某贫血患者每天需服用这 种含铁元素10% 的药物 112 mg ，则每天他服用的这种药物中含硫酸亚铁(FeSO4) 的质量是 ( 该 药物中其他成分不含铁元素)( ) A30.4 mg B15.2 mg C 22.4 mg D22.6 mg 解析： 该患者每天服用的药物中含铁元素的质量为112 mg10% 11.2 mg， FeSO4中铁 元素的质量分数为36.8%，则含 FeSO4的质量是11.2 mg36.8% 30.4 mg 。 答案： A 【例52】作物缺乏氮元素，可施加含氮的化肥碳酸氢铵(NH4HCO3) 来补充氮元素。小 明家的稻田缺氮，爷爷购买了 100 kg 碳酸氢铵准备用于稻田追肥。请问：100 kg 碳酸氢铵 所含氮元素的总质量是多少？( 假设碳酸氢铵是纯净物) 解析： NH4HCO3中氮元素的质量分数为 14 79100% 17.72%。100 kg 碳酸氢铵化肥中氮元 6 素的质量为： 100 kg17.72%17.72 kg 。 答案： 17.72 kg