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考点13物质的化合价和化学式(解析版)-2022年化学中考一轮过关讲练(沪教版)学案
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考点13物质的化合价和化学式
考点总结
【考纲要求】
1.掌握化学式的书写方法和读法;掌握化学式所表达的意义。
2.了解化合价的含义,能运用化合价规律书写化学式或计算化学式中某元素的化合价。
3.能应用化学式进行相关计算,从量的角度理解物质组成。
【知识网络】
【中考考点梳理】
考点一、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,叫做化学式。
2.化学式的意义:
化学式的意义
以CO2为例说明
宏观上
表示一种物质
表示二氧化碳这种物质
表示该物质由哪些元素组成
表示组成元素的质量比
表示二氧化碳由碳元素和氧元素组成
m (C)∶m (O)=3∶8
微观上
表示该物质的一个分子
表示一个二氧化碳分子
表示该物质的构成
表示一个二氧化碳分子由一个碳原子和两个氧原子构成
表示该物质的一个分子中原子个数比
n (C)∶n (O)=1∶2
3.化学式的读写方法:
物质类型
化学式的写法
化学式的读法
单质
金属
铁——Fe
用元素符号表示 氦气——He
硫——S
元素名称:Fe——铁
稀有气体
“某气”:He——氦气
非金属
固态
元素名称:S——硫
气态
在元素符号的右下角写一小数字表示。如:氧气——O2、氮气——N2、臭氧——O3
“某气”:O2——氧气
化合物
氧化物
氧元素符号在后,另一元素符号在前。如:CO2、CuO等
从后向前读作“氧化某”,如:CuO——氧化铜;有时需读出原子个数,如:Fe3O4——四氧化三铁
由金属元素和非金属元素组成的化合物
非金属元素符号在后,金属元素符号在前。如:ZnS、KCl等
从后向前读作“某化某”,如:ZnS——硫化锌;有时需读出原子个数,如:FeCl3——三氯化铁
【要点诠释】
1.当表述物质组成和构成时要“宏观对宏观”“微观对微观”“个数对个数”。如CO2由碳元素和氧元素组成,1个CO2分子由1个碳原子和2个氧原子构成。也可简单记忆为“见分子用原子,不见分子用元素”。
2.化学式书写规则:书写步骤可概括为:正左、负右、标价、化简、交叉、检查。
(1)一般正价元素在前,负价元素在后(CH4和NH3例外),每种元素的原子数写在符号右下角。
(2)化学式中原子(原子团)个数比一般是最简整数比,元素正负化合价代数和为零。
(3)化学式中原子团个数不为1时,原子团必须加括号。如Ca(OH)2、Mg(NO3)2等。
考点二、化合价
1.元素化合价的表示方法:标化合价时,先写“+”或“-”号,再写化合价的数值,标在元素符号的正上方。如:、、。
2.化合价规则:
(1)在化合物中各元素化合价代数和为零。如:。
(+1)+(+7)+(-2)×4=0。
(2)单质中元素的化合价为零。如、。
(3)在原子团形成的离子中,各元素的化合价代数和等于离子所带电荷数。如:SO42-。
(+6)+(-2)×4=-2。
3.常见元素的化合价:
(1)氢元素通常显+1价,氧元素显-2价。例如:,,。
(2)金属元素一般显正价。例如:,,。
(3)非金属与氢或金属化合时,非金属显负价;非金属与氧元素化合时,非金属显正价。例如:在、、中,硫、氯、磷三种元素的化合价分别为-2、-1和+5。
(4)许多元素具有可变化合价。例如:Fe有0、+2、+3价;Cl有-1、0、+1、+3、+5、+7价;硫有-2、0、+4、+6价。
(5)Fe3O4可看成。
4.化合价的应用:
(1)根据化合价求化合物的化学式。
(2)根据化学式求元素的化合价。
化合物中正负化合价的代数和为零是解答此类问题的基础,一般是跟据无多价元素的化合价求有多价元素的化合价。例如计算KClO3中氯元素的化合价,方法为:设氯元素的化合价为X,依据K、O在化合物中分别为+1价和-2价,各元素正负价的代数和为零列出代数式:(+1)+X+(-2) ×3==0 解得X==+5,所以KClO3中氯元素显+5价。
【要点诠释】
1.元素化合价记忆法:
(1)化合价、化学式联系记忆法。如记住了SO2和SO3就记住了硫元素有+4价和+6价。
(2)读写记忆法。如读三氧化二铁和氧化亚铁就记住了铁元素有+3价和+2价。
(3)借助元素周期表记忆。在A族中,元素的最高正价与族序数相同。如镁是第ⅡA族元素,所以镁元素的最高正价为+2,氯元素是第ⅦA族元素,氯元素的最高正价为+7。最低负价(指非金属元素)为:族序数-8。
如:氯元素的最低负价为:7-8=-1。
(4)口诀记忆法。
口诀一:常见元素的化合价口诀
一价氢氯钾钠银,二价氧钙钡镁锌,三铝四硅五氮磷,二、三铁,二、四碳,二四六硫都齐全,铜汞二价最常见,莫忘单质零价现。
口诀二:常见原子团的化合价口诀
一价铵、硝、氢氧根、高锰酸根、氯酸根;二价碳酸、硫酸、锰酸根;三价只有磷酸根。通常负价除铵根。
2.判断反应中反应物到生成物某些元素的化合价变化:
(1)复分解反应中所有的元素化合价均没有发生变化, 如:,元素化合价没有变化。
(2)有些反应中元素化合价有变化,如:,锌元素的化合价升高,氢元素的化合价降低。
考点三、化学式的计算
1.根据化学式计算的方法:
(1)公式法
根据化学式所表示的意义,可推导出下列计算公式(以化合物AmBn为例):
①相对分子质量=A元素的相对原子质量×m+B元素的相对原子质量×n。
②A、B元素的质量比:
③A元素的质量分数为:
或 (A元素的质量÷化合物AmBn的质量)×100%
④A元素的质量=化合物AmBn的质量×A元素的质量分数
⑤混合物中,某物质的质量分数为:
(2)关系式法
利用化合物与组成该化合物各元素之间存在的质量关系来列式解题的方法。如Fe2O3和组成它的元素Fe、O之间的关系为:Fe2O3~2Fe~3O,即:Fe2O3~2Fe~3O的质量比为160∶112∶48。运用这种关系建立关系式:Fe2O3~2Fe~3O,可起到简化计算过程的作用。
160 112 48
2.基本计算类型(以Fe2O3为例):
计算物质的相对分子质量
Fe2O3的相对分子质量==56×2+16×3==160
计算组成物质的各元素质量比
Fe2O3中各元素的质量比是:铁元素:氧元素==(56×2):(16×3)==7:3
计算物质中某元素的质量分数
Fe2O3中Fe的质量分数==【56×2/(56×2+16×3)】×100%
==(112/160)×100%==70%
计算一定量化合物中某元素的质量
例:50吨Fe2O3 中含铁元素多少吨?
解:【50吨×56×2/(56×2+16×3)】×100%==50吨×70%==35吨(答略)
【要点诠释】
计算化合物中某元素的质量分数,当物质的化学式中该元素的原子不止一个时,计算方法是该元素的相对原子质量总和除以该物质的相对分子质量,然后乘以100%。例如:硝酸铵(NH4NO3)中氮元素的质量分数。
真题演练
一、单选题
1.在化学方程式Fe2O3+3CO2Fe+3CO2中,化学反应前后化合价发生改变的元素有
A.Fe和O B.Fe C.C D.Fe和C
【答案】D
【详解】
根据在化合物中正负化合价代数和为零,化合物中氧元素的化合价均为-2价,Fe2O3中Fe元素的化合价为+3价,反应后单质铁中铁元素的化合价为0价;反应前CO中C元素的化合价为+2价,反应后CO2中C元素的化合价为+4价,所以反应前后化合价发生变化的元素为Fe和C。
故选:D。
2.绿茶中的单宁酸具有抑制血压上升、清热解毒、抗癌等功效其化学式为C76H52O46,下列说法不正确的是
A.单宁酸由碳、氢、氧三种元素组成
B.一个单宁酸分子由76个碳原子、52个氢原子和46个氧原子构成
C.单宁酸中氧元素的质量分数最小
D.单宁酸中碳、氢、氧元素的质量比为
【答案】C
【详解】
A、单宁酸的化学式为C76H52O46,由碳、氢、氧三种元素组成,故A正确;
B、由化学式可知,一个单宁酸分子由76个碳原子、52个氢原子和46个氧原子构成,故B正确;
C、单宁酸中碳、氢、氧元素的质量比为,则单宁酸中氢元素的质量分数最小,故C不正确;
D、在化学式中,元素的质量比等于元素的相对原子质量与原子个数的乘积比,则单宁酸中碳、氢、氧元素的质量比为,故D正确。
故选C。
3.下列符号表示的意义正确的是
A.2Na+:表示两个钠离子 B.NaCl:表示1个氯化钠分子
C.N2:表示两个氮原子 D.He:表示一个氮元素
【答案】A
【详解】
A、由离子的表示方法,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。若表示多个该离子,就在其离子符号前加上相应的数字,2Na+可表示两个钠离子,故选项说法正确;
B、NaCl是由钠离子和氯离子构成,故选项说法错误;
C、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,则N2可表示氮分子,1个氮分子是由2个氮原子构成,故选项说法错误;
D、元素符号可表示一种元素、一个原子。He可表示氦元素、1个氦原子,元素只讲种类、不讲个数,故选项说法错误。
故选:A。
4.乙基雌烯醇是一种参赛运动员禁用的兴奋剂,其化学式为C20H32O,下列关于乙基雌烯醇的说法中正确的是
A.乙基雌烯醇是氧化物
B.乙基雌烯醇中C、H两种元素质量比为15∶2
C.乙基雌烯醇是由2种元素组成
D.乙基雌烯醇中C、H原子个数比为2∶3
【答案】B
【详解】
A、由化学式可知,乙基雌烯醇由C、H、O三种元素组成,不属于氧化物,不符合题意;
B、乙基雌烯醇中C、H两种元素质量比为:(12×20):32=15:2,符合题意;
C、由化学式可知,乙基雌烯醇由C、H、O三种元素组成,不符合题意;
D、由化学式可知,乙基雌烯醇分子中C、H原子个数比为:20:32=5:8,不符合题意。
故选B。
5.碳酸二甲酯(化学式为C3H6O3)常用作汽油添加剂,下列说法正确的是
A.碳酸二甲酯是一种氧化物 B.碳酸二甲酯分子中含有3个碳原子和3个水分子
C.碳酸二甲酯中碳元素质量分数最大 D.碳酸二甲酯是由碳、氢、氧三种元素组成的
【答案】D
【详解】
A、由化学式可知,碳酸二甲酯由C、H、O三种元素组成,不属于氧化物,不符合题意;
B、碳酸二甲酯由碳酸二甲酯分子构成,每个碳酸二甲酯分子由3个碳原子、6个氢原子、3个氧原子构成,不符合题意;
C、碳酸二甲酯中C、H、O三种元素的质量比为:(12×3):6:(16×3)=6:1:8,故氧元素的质量分数最大,不符合题意;
D、由化学式可知,碳酸二甲酯是由碳、氢、氧三种元素组成的,符合题意。
故选D。
6.下列符号中,既能表示一种元素,又能表示该元素的一个原子,还能表示一种物质的是
A.N B.H2O C.O2 D.Ba
【答案】D
【详解】
A、该符号表示氮元素,1个氮原子,不能表示氮气这种物质,不符合题意;
B、该符号表示水、1个水分子,不能表示元素、1个原子,不符合题意;
C、该符号表示氧气这种物质,1个氧分子,不能表示元素、1个原子,不符合题意;
D、该符号可以表示钡这种物质,1个钡原子、钡元素,符合题意。
故选D。
7.关于下列符号或图示的说法正确的是
①2He ②Al3+ ③ ④
A.①表示2个氖分子 B.②表示铝元素的化合价为+3价
C.③表示镁原子的结构示意图 D.由④可知铕原子中的核电荷数为63
【答案】D
【详解】
A、在元素符号前面放上数字,表示几个某原子,2He表示2个氦原子,故A选项错误;
B、Al3+表示一个铝离子带三个单位的正电荷,故B选项错误;
C、中质子数为12,核外电子数为10,所以其表示的是镁离子,故C选项错误;
D、质子数=核电荷数=原子序数,铕元素的原子序数为63,所以质子数和核电荷数都为63,故D选项正确;
故选D。
8.在热播电视剧《破冰行动》中,犯罪集团使用了一种名为东莨菪碱的化学药品,其化学式为C17H21NO4。若少量服用该药品可以起到止疼、预防晕车晕船等效果;如果注射过量就会使人心跳加快,影响中枢系统。下列关于东茛菪碱说法正确的是
A.东莨菪碱中含有43个原子
B.东茛菪碱的相对分子质量为303g
C.东莨菪碱中碳素的质量分数最大
D.东茛菪碱中碳、氢、氮、氧元素的质量比为17:21:1:4
【答案】C
【详解】
A、分子是由原子构成的,1个东莨菪碱分子中含有43个原子,错误;
B、相对分子质量没有g这样的单位,错误;
C、东茛菪碱中碳、氢、氮、氧元素的质量比为(12×17):21:14:(16×4)=204:21:14:64,故碳素的质量分数最大,正确;
D、由C分析可知,错误。
故选C。
9.下列化学符号中关于数字“2”的意义说法不正确的是
A.2NO:表示2个一氧化氮分子 B.CO2:表示二氧化碳中含有2个氧原子
C.Ba2+:表示1个钡离子带2个单位的正电荷 D. :表示氧化镁中,镁元素的化合价为+2
【答案】B
【详解】
A. 由分子构成的物质,在化学式前面加上数字表示几个分子,故2NO表示2个一氧化氮分子,不符合题意;
B. 标在化学式中元素符号右下角的数字表示一个分子中的原子个数,故CO2表示1个二氧化碳分子中含有2个氧原子,符合题意;
C. 标在元素符号右上角的数字表示1个离子所带的电荷数,故Ba2+表示1个钡离子带2个单位的正电荷,不符合题意;
D. 标在元素符号正上方的数字表示该元素的化合价,故 表示氧化镁中,镁元素的化合价为+2,不符合题意。
故选B。
10.下图为某化学反应的微观模拟图,“”和“”分别表示两种不同的原子,则下列说法正确的是
A.上框图的物质是纯净物 B.该反应可能为氢气的燃烧
C.该反应的生成物可能是氧化物 D.参加反应的物质分子数之比为1:1
【答案】C
【详解】
A、由图可知,图中每个框内都含有两种分子,一种分子构成一种物质,即两个框内的物质都属于混合物,选项错误;
B、由图可知,参加反应的两种分子中,一种分子由同种原子构成,属于单质,另一种分子由不同种原子构成,属于化合物,则该反应不可能为氢气的燃烧,选项错误;
C、由图可知,反应后生成的新分子由两种不同的原子构成,符合氧化物的特点,即该反应的生成物可能是氧化物,选项正确;
D、由图可知,参加反应的分子数有3个,则参加反应的物质分子数之比为1:2或2:1,选项错误,故选C。
11.以下化学用语,说法正确的是
①He ②Hg ③ ④⑤NaCl ⑥P2O5⑦
A.②和④都可以表示原子 B.能表示离子的只有⑦
C.③可以用符号Al2+表示 D.③和④所代表的微粒的化学性质相似
【答案】A
【分析】
题目中的微粒为氦原子、汞原子、铝离子、氖原子,化合物氯化钠、五氧化二磷分子、硝酸根离子。
【详解】
A、②和④为汞原子和氖原子,都表示原子,正确;
B、可以表示离子的有铝离子和硝酸根离子,选项错误;
C、铝离子带三个单位的正电荷,③可以用符号Al3+表示,选项错误;
D、③和④所代表的微粒为铝离子和氖原子,微粒种类不同,不能进行比较,故选项错误。
故:选A。
12.碳在氧气中充分燃烧时生成二氧化碳,当碳燃烧不充分时生成一氧化碳。碳和氧气在不同质量比时可能得到的生成物质量如图所示。下列说法不正确的是
A.Q点对应的生成物是一氧化碳,M点对应的生成物是二氧化碳
B.若实验在密闭容器中进行,P点对应的生成物只有二氧化碳
C.当碳和氧气的质量比为3:6时,生成物一定是一氧化碳和二氧化碳的混合物
D.若反应所得一氧化碳和二氧化碳组成的混合气体中,碳元素质量分数为36%,则混合气体中一氧化碳的质量分数一定是54%
【答案】D
【分析】
碳在氧气中完全燃烧:,参加反应的碳与氧气的质量比为:12:32=3:8;碳不完全燃烧:,参加反应的碳与氧气的质量比为:3:4。
如果碳和氧气的质量比≤,只生成二氧化碳,如果<碳和氧气的质量比<,则生成二氧化碳和一氧化碳的混合物,如果碳和氧气的质量比≥,则只生成一氧化碳。
【详解】
A、由图可知,Q点时,碳和氧气的质量比为,故只生成一氧化碳,M点时,碳和氧气的质量比为:,只生成二氧化碳,不符合题意;
B、由图可知,P点碳和氧气的质量比为,故P点对应的生成物只有二氧化碳,不符合题意;
C、当碳和氧气的质量比为3:6时,则<碳和氧气的质量比<,生成物一定是一氧化碳和二氧化碳的混合物,不符合题意;
D、设混合气体的质量为100g,则碳元素质量为:100g×36%=36g,设混合气体中一氧化碳的质量为m,则二氧化碳的质量为100-m,故,m=56g,故混合气体中一氧化碳的质量分数为:,符合题意。
故选D。
13.下列排列顺序正确的是
A.相对分子质量:二氧化碳>氢气>氮气 B.硬度大小:金刚石>石墨>玻璃
C.一个分子中所含的原子个数:CH4>NH3>N2 D.地壳中元素含量:Al<Fe<Si
【答案】C
【详解】
A、化学式中各原子的相对原子质量总和,叫做相对分子质量,二氧化碳的相对分子质量为44,氢气的为2,氮气的为28,三者的相对分子质量由大到小的顺序是:二氧化碳>氮气>氢气,故A选项错误;
B、三种物质的硬度由大到小的是:金刚石>玻璃>石墨,故B选项错误;
C、一个甲烷分子中含有5个原子,一个氨气分子中含有4个原子,一个氮分子中含有2个原子,故C选项正确;
D、地壳中含量占前五的元素有:氧、硅、铝、铁、钙,所以地壳中元素含量应是:Fe<Al<Si,故D选项错误;
故选C。
14.关于尿素的化学式CO(NH2)2表示的意义描述正确的是
A.表示尿素中含有一氧化碳这种物质
B.表示尿素这种物质
C.表示一个尿素分子中含有C、O、N、H四种元素
D.尿素的分子量是60g
【答案】B
【详解】
A、尿素由尿素分子构成,由化学式可知,尿素中含有碳原子与氧原子,没有一氧化碳分子,选项错误;
B、尿素的化学式为CO(NH2)2,从宏观上表示尿素这种物质,选项正确;
C、由化学式可知,尿素中含有C、O、N、H四种元素,分子由原子构成,则尿素的化学式能够表示一个尿素分子中含有C、O、N、H四种原子,选项错误;
D、由化学式可知,尿素的相对分子质量=12+16+(14+1×2)×2=60,选项错误,故选B。
15.钛白粉又称二氧化钛(TiO2),具有调色和屏蔽紫外线等多种作用,可用于制作防晒类彩妆类化妆品。二氧化钛中钛元素的化合价为
A.+1 B.+2
C.-4 D.+4
【答案】B
【详解】
二氧化钛中氧元素显-2价,设钛元素的化合价为,根据化合物中元素的化合价正负代数和为0,可得:,,故选D。
16.下列化学用语书写正确的是
A.铍元素:Ba B.氢分子:2H
C.2个亚铁离子:2Fe3+ D.碳酸氢铵:NH4HCO3
【答案】D
【详解】
A、书写元素符号注意“一大二小”,铍的元素符号是Be,故选项化学用语书写错误。
B、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,则氢分子可表示为:H2,故选项化学用语书写错误。
C、由离子的表示方法,在表示该离子的元素符号或原子团的右上角,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。若表示多个该离子,就在其离子符号前加上相应的数字,亚铁离子带2个单位的正电荷,故2个亚铁离子:2Fe2+,故选项化学用语书写错误。
D、碳酸氢铵中铵根显+1价,碳酸氢根显﹣1价,其化学式为NH4HCO3,故选项化学用语书写正确。
故选:D.
17.抗新冠病毒药物——法匹拉韦,法匹拉韦化学式为(C5H4FN3O2)。下列有关“法匹拉韦”的说法正确的是
A.由碳、氧、氯、氢、氮元素组成
B.由15个原子构成
C.物质中碳元素和氢元素质量比为15:1
D.一个“法匹拉韦”分子中含有一个氧气分子
【答案】C
【详解】
A、由碳、氧、氟、氢、氮元素组成,错误。
B、一个法匹拉韦分子,由5个碳原子、4个氢原子、1个氟原子、3个氮原子、2个氧原子,共15个原子构成,错误。
C、物质中碳元素和氢元素质量比为(12×5):(1×4)=15:1,正确。
D、分子由原子构成,分子中不含分子,错误。
故选:C。
18.关于下列符号或图示的说法正确的是
①N2②Mg2+③ ④ ⑤
A.①表示两个氮原子 B.②表示阳离子
C.③和⑤所表示的微粒化学性质相似 D.④表示阳离子
【答案】B
【详解】
A、①N2可以表示氮气这种物质,1个氮分子等,不能表示2个氮原子,不符合题意;
B、②每个镁离子带2个单位的正电荷,故②表示阳离子,符合题意;
C、③和⑤最外层电子数不同,故所表示的微粒化学性质不相似,不符合题意;
D、④质子数小于核外电子数,表示阴离子,不符合题意。
故选B。
19.玻璃成分中有二氧化硅(SiO2),其中 Si 的化合价是
A.+2 B.+4 C.-1 D.-2
【答案】B
【详解】
根据化合物中各元素的化合价代数和为零原则和常见元素化合价可知,氧元素化合价为-2价,设硅元素化合价为x,则有,解得,故二氧化硅中硅元素化合价为+4价,故选B。
20.抗坏血酸是一种食品保鲜剂,下列有关说法正确的是
A.抗坏血酸和脱氢抗坏血酸都是氧化物
B.脱氢抗坏血酸中C、H、O元素质量比为1:1:1
C.物质中,碳元素质量分数:抗坏血酸<脱氧抗坏血酸
D.抗坏血酸由6个C原子、8个H原子、6个O原子构成
【答案】C
【详解】
A、抗坏血酸和脱氢抗坏血酸都是由三种元素组成,不属于氧化物,错误。
B、脱氢抗坏血酸中C、H、O元素质量比为(12×6):(1×6):(16×6)=12:1:16,错误。
C、物质中,碳元素质量分数:抗坏血酸 <脱氧抗坏血酸,正确。
D、一个抗坏血酸分子,由6个C原子、8个H原子、6个O原子构成,错误。
故选:C。
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