课题4化学式与化合价1

一、考点突破

二、重难点提示

重点：化学式的意义；化合价的应用。

难点：化学式的意义。

知识导图

一、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。

①纯净物有固定的组成，能用化学式表示，而混合物没有化学式；②每种物质只有一个化学式。

2.意义：（以二氧化碳的化学式CO2为例）

化学式既有宏观意义，又有微观意义，若在前面添上数字，便失去了宏观意义，只具有微观意义。例如：H2O既表示水这种物质（宏观意义），水由氢元素和氧元素组成（宏观意义），又表示1个水分子（微观意义），1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成（微观意义），而3H2O仅表示3个水分子（微观意义）。

3.写法

4.读法

随堂练习：

下列对CO和Co符号说明正确的是（）

A.两者都是元素符号表示一种元素

B.两者都表示一氧化碳的化学式

C.仅后者表示一氧化碳的化学式

D.两者都是化学式，前者表示一种化合物，后者表示一种单质

思路导航：CO表示一氧化碳的化学式，包含两种元素。Co表示一种元素，也是钴单质的化学式。

答案：D

二、化合价

1.含义：表示元素的原子之间相互化合的数目。

原子个数比：

H：O=2∶1H：Cl=1∶1Hg：O=1∶1

结论：化合物中各元素的原子个数有一定的比值。

①通常说某元素的化合价，而不能说原子的化合价，也不是物质的化合价；

②一般用整数表示，有正价、负价和零价之分。

2.表示方法：将+1、+2、+3、0、－1、—2、－3……等标在元素符号或原子团符号的正上方。

3.规律

（1）在同一种化合物中，同种元素的化合价可能不同，如NH4NO3中的N元素。

（2）非金属元素在化合物中不一定显负价，如CO2中O元素显—2价，而C元素则显+4价。

4.常见元素及原子团的化合价（见后面提分技巧部分）

三、化学式与化合价的关系

解根据化学式确定化合价的问题时，首先要熟记一些常见元素及原子团的化合价。

知识点1：化学式的含义

例题1下列方框中，符合2N2意义的示意图是（）

思路导航：此题以图示形式给出备选答案，考查化学式的意义，使抽象的概念直观化，

形象化。2N2表示2个氮分子，而每个氮分子是由2个氮原子构成的，显然，符合2N2意义的示意图是D。

答案：D

例题年6月16日18时37分，“神舟九号”飞船由长征二号运载火箭在酒泉卫星发射中心发射成功。火箭用联氨（N2H4）作燃料，生成物不会对大气造成污染。下列说法正确的是（）

A.联氨由氮原子和氢原子构成

B.联氨由氮元素和氢元素组成

C.联氨分子由2个氮原子和4个氢原子构成

D.联氨中含有氮分子

思路导航：此题以年6月16日18时37分，“神舟九号”飞船成功发射为背景，考查化学式的意义。根据联氨的化学式N2H4，从宏观角度讲，联氨是由氮元素和氢元素组成的；从微观角度讲，联氨是由联氨分子构成的，联氨分子是由氮原子和氢原子构成的，每个联氨分子由2个氮原子和4个氢原子构成，但不能说联氨由氮原子和氢原子构成。也不能说联氨中含有氮分子，在描述分子的构成时，若分子不说数量，则对应的原子也不说数量，因此，不能说联氨分子由2个氮原子和4个氢原子构成。

答案：B

例题3某年央视3.15晚会曝光，少数不法厂家向液化石油气中掺入了二甲醚，二甲醚会对液化气罐的配件造成腐蚀，存在安全隐患。根据二甲醚的化学式C2H6O，你能获得哪些信息？（写出两条即可）

①____________________；

②____________________。

思路导航：此题以某年央视3.15晚会曝光，少数不法厂家向液化石油气中掺入了二甲醚为背景，考查化学式的意义。题目答案不唯一，充分体现了试题的开放性，要求同学们灵活运用所学知识，学会发散思维。结合所给化学式，可获得如下信息：（1）从宏观角度：二甲醚这种物质；二甲醚由碳、氢、氧三种元素组成；（2）从微观角度：二甲醚由二甲醚分子构成；二甲醚分子由碳、氢、氧三种原子构成；每个二甲醚分子由2个碳原子、6个氢原子、1个氧原子构成；二甲醚分子中C、H、O三种原子的个数比为2:6:1。（3）从物质类别角度：二甲醚属于化合物，也属于有机物。

答案：①二甲醚由碳、氢、氧三种元素组成；②二甲醚属于化合物

知识点2：化合价与化学式的关系

例题1下列有关化合价的说法中，不正确的是（）

A.在NaCl和HCl里，氯元素均为－1价

B.在H2中，氢元素显0价

C.同种元素在一种化合物里，可能显不同的化合价

D.非金属元素在化合物里，一定显负价

思路导航：根据化合物中元素化合价的代数和为零可知，在NaCl和HCl里，氯元素均为－1价，A正确；H2是单质，因此，其中氢元素显0价，B正确；在NH4NO3中，NH4的化合价为+1，其中N元素的化合价为－3，NO3的化合价为－1，其中N元素的化合价为+5，这说明在NH4NO3中N元素显两种不同的化合价，C正确；当非金属元素与金属元素化合时，非金属元素一定显负价，但在非金属氧化物里，由于氧元素显－2价，则另一种非金属元素显正价，如CO2中C元素显+4价，D错。

答案：D

例题2某些厂商用工业明胶来生产药用胶囊，严重危害患者的身体健康。工业明胶中含有毒的重铬酸钠（Na2CrO4）,其中Cr元素的化合价为（）

A.+1价B.+2价

C.+4价D.+6价

思路导航：解答此题关键是明确化合物中元素化合价代数和为零，同时要熟记一些常见元素的化合价。设Na2CrO4中Cr元素的化合价为x，根据化合物中元素化合价代数和为零有，（+1）×2+x+（－2）×4=0，解得x=+6。

答案：D

例题3R元素在化合物中只有一种化合价，其氯化物的化学式为RCl3，则下列化学式错误的是（）

A.R2O3B.RSO4

C.R（NO3）3D.R（OH）3

思路导航：根据化合物中元素化合价代数和为零，可确定RCl3中R元素的化合价为+3，然后分别计算四个选项的物质中元素化合价的代数和，R2O3：（+3）×2+（－2）×3=0，正确；RSO4：（+3）+（－2）=+1，错误；R（NO3）3中（+3）+（－1）×3=0，正确；R（OH）3中（+3）+（－1）×3=0，正确。

答案：B

1.化合价与离子符号书写的关系

2.原子结构、化合价、化学式之间的关系

认识到元素的化合价是元素的原子在形成化合物时表现出来的性质，它的数值是和具体化合物相联系的。

常见元素及原子团的化合价

（1）常见元素的化合价

钾钠氢银正一价，

钙镁钡锌正二价，

铜正二，铝正三，

亚铁正二，铁正三，

氯在最后价负一，

硫在最后价负二，

通常氧是负二价。

（2）常见原子团的化合价

一价铵硝氢氧根，二价碳酸硫酸根

三价只有磷酸根，通常负价除铵根

化学式与化合价（2）

一、预习导学

1.化学式中各原子的_________的总和，就是相对分子质量。

2.有关化学式的计算：

（1）计算相对分子质量：化学式中各原子的________的总和。

（2）计算物质组成元素的质量比：化学式中各原子的相对原子质量的________之比。

（3）计算物质中某元素的质量分数：化学式中该元素的相对原子质量总和与该物质的_________的百分比。

二、问题思考

如何计算一定质量的NH4NO3中N元素的质量？

（答题时间：30分钟）

1.下列试剂瓶的标签上，化学式书写错误的是（）

2.一种高效食品保鲜剂、环保型消毒剂由－2价氧元素和＋4价氯元素组成，其化学式为（）

A.ClOB.ClO2

C.Cl2OD.OCl2

3.下列化学式不正确的是（）

A.氮气NB.氦气He

C.铁FeD.硫S

4.化学式“P2O5”读作（）

A.氧化磷B.五氧化二磷

C.磷化氧D.二磷化五氧

*5.如下图，这四位同学描述的是同一个化学符号，该化学符号可能是（ 　　）

A.HClOB.O3

C.CH4D.H2O

*6.“毒胶囊”泛指利用由工业皮革废料为原料生产的含重金属铬（Cr）超标的胶囊，其中含有可能引起人体肾伤害的+6价的铬。下列铬的化合物中，铬呈+6价的是（）

A.Cr2（SO4）3B.CrCl2

C.Cr2O3D.K2CrO4

*7.下列同学对“SO2”的认识中，不正确的是（）

ABCD

**8.下列化学用语既表示一种元素，又表示1个原子，还表示一种物质的是（）

A.HB.FeC.N2D.H2O

*9.下列五种物质中均含有氮元素，它们是按氮元素的化合价由低到高的顺序排列的：①NH3②N2③NO④X⑤N2O5。根据排列规律，X不可能是（）

A.N2O3B.N2O4

C.NaNO2D.NaNO3

*10.X、Y、Z三种元素的化合价分别为＋1、＋5、－2，由这三种元素组成的化合物的化学式为（）

A.X3YZ2B.XYZ3

C.X2YZ4D.X4YZ3

*11.现代医学证明，人类的牙齿由一层称为碱式磷酸钙的坚硬物质保护着。碱式磷酸钙的化学式中除钙离子外还有1个氢氧根离子（OH-）和3个磷酸根离子（PO43-），则碱式磷酸钙的化学式是（）

A.Ca2（OH）（PO4）3

B.Ca3（OH）（PO4）3

C.Ca4（OH）（PO4）3

D.Ca5（OH）（PO4）3

**12.X、Y、Z三种元素组成的化合物里，Y为＋2价，Z为＋5价，X为－2价。X、Z两元素在化合物里组成的原子团为－3价，且有5个原子。则此化合物的化学式为（）

A.Y3（X2Z3）2B.Y（X2Z3）2

C.Y2（XZ4）3D.Y3（XZ4）2

**13.已知X、Y两种元素的相对原子质量之比为7∶2，仅由这两种元素组成的化合物里，X、Y两种元素的质量之比为7∶3，若Y元素为—n价，则此化合物中X元素的化合价为（）

A.+nB.+3n/2

C.+2n/3D.+3n

**14.某化合物的化学式为HnMO2n，已知在该化合物中M的化合价为+6，则n的值为（）

A.1B.2

C.3D.6

**15.某非金属元素R的原子的核电荷数在3~18之间，它与钠化合时的化学式为NaR，则R元素原子的最外层电子数及与钠化合时的化合价分别为（）

A.1，—1B.7，—1

C.—1，+1D.1，—7

**16.微型化录音的高性能磁带中的磁粉的主要材料之一是化学组成相当于CoFe2O4的化合物，又知钴（Co）和铁都可能有+2、+3价，且在化合物中每种元素只有一种化合价，则钴和铁的化合价分别为（）

A.+2，+3B.+2，+2

C.+3，+3D.+3，+2

*17.化学符号O2除了表示氧气外，还可以表示：①氧元素；②一个氧分子；③两个氧元素；④氧气由氧元素组成；⑤每个氧分子由两个氧原子构成；⑥两个氧原子。其中正确的是________。（填序号）

*18.化学用语中的数字在不同的“岗位”上执行着不同的“任务”。“2H2O”中数字2的意义分别是：

大“2”；小“2”。

请再举出一个仅含有一个数字2，但与上述两种意义不同的化学用语。

*19.天然气的主要成分是甲烷（CH4），作为一种洁净环保的优质能源，几乎不含硫、粉尘和其他有害物质，燃烧时产生的二氧化碳少于其他化石燃料，可从根本上改善环境质量。请完成下列问题：

①甲烷（CH4）中氢元素的化合价为+1，碳元素的化合价为___________；

②从分子角度，CH4表示的意义为_______；

③从物质角度，CH4表示的意义为________。

**20.甘油在印刷、化妆品等工业中常用作润湿剂，也可用来制造医药和炸药。根据甘油的化学式C3H8O3,你能得出哪些信息？（任写四条）

①；

②；

③；

④；

1.D2.B3.A4.B

5.D解析：结合四位同学所描述的信息对所给选项进行逐一分析即可。HClO由三种元素组成，A错；O3由一种元素组成，B错；CH4的1个分子中有4个原子，C错。

6.D解析：根据化合物中元素化合价的代数和为零的原则，确定各选项中Cr的化合价分别为+3、+2、+3、+6。

7.B解析：化学式具有宏观和微观两方面的意义，从宏观角度讲：SO2表示二氧化硫这种物质；表示二氧化硫由硫、氧元素组成。从微观方面讲：SO2表示一个二氧化硫分子；表示一个二氧化硫分子由一个硫原子和两个氧原子构成。显然，“二氧化硫由硫原子和氧原子组成”的说法是错误的。

8.B解析：H能表示氢元素，又能表示1个氢原子，但不能表示氢气这种物质；Fe

能表示铁元素，又能表示1个铁原子，还能表示铁这种物质；N2能表示氮气这种物质，但不能表示氮元素，也不能表示1个氮原子；H2O能表示水这种物质，但不能表示元素，也不能表示1个原子。

9.D解析：根据化合物中元素化合价代数和为零，可确定NO、N2O5中N元素的化合价分别为+2和+5，再根据“这几种物质是按氮元素的化合价由低到高的顺序排列的”这一信息可知，X中N元素的化合价应介于+2和+5之间，最后计算四个选项中N元素的化合价分别为+3、+4、+3、+5，显然，符合条件的是D。

10.B解析：根据化合物中元素化合价代数和为零的原则，结合X、Y、Z三种元素的化合价，对所给选项物质中各元素化合价代数和进行计算即可得出答案。

11.D解析：氢氧根和磷酸根的化合价分别为—1和—3，又钙元素显+2价，设碱式磷酸钙中钙离子个数为x，根据化合物中元素化合价代数和为零，有（+2）×x+（—1）+（—3）×3=0，解得x=5。

12.D解析：首先根据Z为＋5价，X为－2价，X、Z两元素在化合物里组成的原子团为－3价，且有5个原子确定原子团为XZ43—，再根据Y为+2价，即可书写化学式。

13.B解析：要确定X元素的化合价，首先要确定该化合物的化学式，设该化合物的化学式为XaYb，根据题意有a∶b=（7∶3）∶（7∶2）=2∶3，故该化合物的化学式为X2Y3，再结合化合物中元素化合价代数和为零的原则，即可确定X的化合价为+3n/2。

14.B解析：根据化合物中元素化合价代数和为零的原则，有（+1）×n+（+6）+（—2）×2n=0，解得n=2。

15.B解析：Na为+1价，则NaR中R为—1价，最外层电子数为7，易得到1个电子，显—1价。

16.A解析：设Co的化合价为x，Fe的化合价为y，根据化合物中元素化合价代数和为零，有x+2y+（—2）×4=0，得x+2y=8，根据Co和Fe可能显+2、+3价，符合条件的只有x=+2，y=+3。

17.②④⑤

解析：氧元素是O，①错；元素不能说个数，③错；两个氧原子是2O，⑥错。

18.2个水分子1个水分子中有2个氢原子Mg2+（2H等合理即可）

19.①－4②一个甲烷分子由一个碳原子和四个氢原子构成③甲烷由碳元素和氢元素组成

20.①甘油由碳、氢、氧三种元素组成；②每个甘油分子由3个碳原子、8个氢原子、3个氧原子构成；③甘油属于化合物；④甘油分子中C、H、O三种原子的个数比为3:8:3

解析：此题以甘油在印刷、化妆品等工业中的用途为题材命题，考查有关化学式的意义。题目答案不唯一，充分体现了试题的开放性，要求学生灵活运用所学知识，学会发散思维。结合所给化学式，可从物质的组成、构成、类别等方面获得相关信息。

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