九年级化学上册第四单元自然界的水课题4化学式与化合价习题(新人教版)
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九年级化学上册第四单元自然界的水课题4化学式与化合价习题(新人教版)

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资料简介
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 ①宏观:a.表示什么物质;b.物质是由什么元素组成的。 ②微观:c.表示什么分子;d.1 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,NaCl 表示出氯化钠中钠离子与氯离子的个数比是 1∶1。 【例 1—1】小明认为 O2 表示氧气,你认为 O2 还可表示: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 正 确的是(  ) A.①②③   B.②④⑤ C.②④⑥ D.①④⑥ 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②④⑤正确;氧元素应用元素符号 O 表示,故①是错误的;元素是宏观概念, 不讲个数,故③是错误的;表示两个氧原子直接在元素符号前写“2”,即 2O,故⑥是错误 的。 答案:B (3)化学式的写法和读法 ①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,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。 ②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 1—2】下列物质的化学式书写 不正确的是(  ) A.H2 B.He2 C.O2 D.N2 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 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)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 SO2-4 -2 碳酸根 CO2-3 -2 亚硫酸根 SO2-3 -2 磷酸根 PO3-4 -3 点技巧 常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 ①单质中任何元素的化合价为 0。 ②在化合物里,元素化合价的代数和为零。 ③常见化合物中氢一般是+1 价,氧一般是-2 价。 ④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。 ⑤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=16×2=32,H2O 的相对分子质量=1×2+16=18。 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,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∶(16×2)=3∶8。 (3)计算物质中某元素的质量分数 某元素的质量分数= 该元素的相对原子质量Ar × 原子个数 化合物的相对分子质量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N × 2 MrNH4NO3 ×100% =14 × 2 14+1 × 4+14+16 × 3×100%=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=(12×2)∶(1×3)∶(16×2)=24∶3∶32。醋 酸钾的相对分子质量=12×2+1×3+16×2+39=98,钾元素的质量分数= ArK × 1 MrCH3COOK ×100%= 39 × 1 98 ×100%≈39.8%。 答案:(1)24∶3∶32 (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): ①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 +3-2 。 ②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。 ①依据:化合物中元素的化合价的代数和为零。 ②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 MgO2 是否正确的具体步骤为: ①标上各元素的化合价:Mg +2 O2 -2 ; ②计算正负化合价代数和是否为零: (+2)+(-2)×2=-2≠0; 所以上述化学式不正确。 【例 4—1】(应用题)写出下列化合物的化学式: ①氧化钙________,②氧化钠________,③氯化镁________,④氯化氢________,⑤氯 化亚铁(提示:其中铁为+2 价)________,⑥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。①②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;③④⑤是氯化物,其中 Cl 是-1 价,写在右边,其他元素写在左边, 由于 Fe 有+2 价和+3 价,当显+2 价时叫做“亚铁”。⑥含 CO2-3 ,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:①CaO ②Na2O ③MgCl2 ④HCl ⑤FeCl2 ⑥Na2CO3 点技巧 书写含根的化合物的技巧 ①含根的化合物,根据化合价确定各元素或原子团 的个数时,可把根当作一个整体。②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 4—2】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   C.0   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)×2+x+(-2)×4=0,解得,x=+6。 答案:D 【例 4—3】(应用题)下列试剂瓶标签上的化学式书写错误的是(  ) 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 化碳中碳元素的质量分数=4.4 g× 12 44×100%=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 44×100%)=88 g。 【例 5—1】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)(  ) A.30.4 mg  B.15.2 mg  C.22.4 mg  D.22.6 mg 解析:该患者每天服用的药物中含铁元素的质量为 112 mg×10%=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 mg÷36.8%=30.4 mg。 答案:A 【例 5—2】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 79×100%=17.72%。100 kg 碳酸氢铵化肥中氮元素的质量为:100 kg×17.72%=17.72 kg。 答案:17.72 kg 课题 4 化学式与化合价 第 1 课时 化学式 化合价 一、选择题(每个小题只有一个选项符合题意) 1.下列含硫物质中,硫元素的化合价为+4 价的是(  )。 A.S B.H2S C.H2SO3 D.H2SO4 2.下列关于化合价的说法中,正确的是(  )。 A.H2 中 H 的化合价为+1 价 B.H2O 中氧元素的化合价为-2 价 C.一种元素只有一种化合价 D.非金属元素在跟其他元素化合时,一定显负价 3.下列化学式正确的是(  )。 A.高锰酸钾(K2MnO4) B.氧化镁(MgO2) C.氯化钾(KClO3) D.氯化亚铁(FeCl2) 4.下列有关化合价的说法中,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+1 价 C.一种元素在同一种化合物里,一定显相同的化合价 D.非金属元素在化合物里,一定显负价 5.X、Y、Z 三种元素的化合价分别为+1 价,+4 价,-2 价,则这三种元素所组成的化 合物的化学式可能为(  )。 A.XYZ B.X4YZ3 C.X2YZ3 D.X3YZ2 6.下列四种物质:①KClO3;②Cl2;③HCl;④HClO。氯元素的化合价按由低到高顺序 排列的是(  )。 A.①②④③ B.②③④① C.③②①④ D.③②④① 7.甲醛(化学式为 CH2O)是室内装潢时的主要污染物之一,下列说法正确的是(  )。 A.甲醛是由碳、氢、氧三种元素组成 B.甲醛是由碳原子和水分子构成 C.甲醛分子是由碳原子、氢气分子、氧原子构成 D.甲醛是由一个碳元素、两个氢元素、一个氧元素组成 二、填空题 8.在 NaNO3 中 N 的化合价是________价;在 NH4Cl 中 N 的化合价是________价。 9.某金属元素 R 的碳酸盐化学式为 R2(CO3)3,则 R 元素的化合价为________价,R 元素 的氢氧化物的化学式为____________。 10.某元素 R,它的氧化物的化学式为 R2O3,则它的氯化物的化学式是________,它的 硫酸盐的化学式是________。第 2 课时 有关相对分子质量的计算 一、选择题(每个小题只有一个选项符合题意) 1.在化合物 HmROn 中 R 的化合价是(  )。 A.2m-n B.2n-m C.2m+n D.2n+m 2.某物质的化学式为 R2O3,其中 R 元素的质量分数为 70%,则 R2O3 的相对分子质量为 (  )。 A.56 B.112 C.48 D.160 3.溴酸钠(NaBrO3)是某种冷烫精的主要成分,对头皮有刺激作用,使用不当会引起皮炎。 溴酸钠中溴元素的化合价为(  )。 A.+5 B.-5 C.+4 D.+3 4.某氮的氧化物中,氮元素与氧元素的质量比为 7∶16,则此氧化物化学式为(  )。 A.N2O B.NO C.NO2 D.N2O5 5.氯酸钾(KClO3)相对分子质量的计算式,正确的是(  )。 A.39×1+35.5×1+16×3 B.(39+35.5+16)×3 C.39×1+35.5×1+16×1+3 D.39+35.5×16×3 6.高锰酸钾(KMnO4)中,钾元素、锰元素和氧元素的质量比为(  )。 A.39∶55∶(16×4) B.39∶55∶16 C.39∶(55×4)∶(16×4) D.39∶55∶4 7.“神舟三号”宇宙飞船飞行试验成功,表明我国载人航天技术有了重大突破。运送“神 舟三号”飞船的火箭所使用的燃料是偏二甲肼(C2H8N2)。下列说法正确的是(  )。 A.偏二甲肼是由碳、氢、氮三种元素组成的 B.偏二甲肼中含有氮气 C.偏二甲肼的相对分子质量是 27 D.偏二甲肼中碳、氢、氧三种元素的质量比为 1∶4∶1 二、填空题 8.用化学用语表示。 两个氮分子:________;氢氧根离子:________;锰元素:________;n 个氢原子: ________;钾元素的化合价为+1 价:________。 9.依据下列化学符号中数字“2”所表示的意义,把符合题意的序号填在横线上。 ①Mg2+;②CO2;③2CO;④Ca +2 O;⑤2NO。 (1)表示一个离子所带电荷的是________。 (2)表示分子个数的是________。 (3)表示元素化合价的是________。 三、计算题 10.茶是我国的特产,种类很多。其中,绿茶是将新鲜的茶叶炒熬,破坏其中酵素,再 经搓揉、烘焙而成。茶叶的化学成分主要是茶碱(C8H10N4O2·H2O),还有鞣酸及芳香油等。 阅读以上信息后回答: (1)茶碱(C8H10N4O2·H2O)分子中________原子的个数最多。 (2)茶碱(C8H10N4O2·H2O)中________元素的质量分数最大。11.在 6 吨尿素[CO(NH2)2]里含氮元素________吨,它跟________吨硝酸铵(NH4NO3)所含 氮元素质量相等。 12.吸毒严重危害人体健康与社会安宁,是世界的一大公害。“摇头丸”是国家严禁的 一种毒品,化学式为 C9H13N,它由________种元素组成,其相对分子质量为________。其中, 碳元素和氮元素的质量比为________,碳元素和氢元素的原子个数比为________。 第 1 课时 化学式 化合价 1.C 解析:A 选项为单质 S,化合价为 0;B 选项中硫为-2 价;D 选项硫为+6 价。 2.B 3.D 4.A 解析:在 NaCl 和 HCl 里,钠元素和氢元素均为+1 价,所以氯元素均为-1 价。 5.C 解析:采用代入法验证,只有 C 选项 X2YZ3 正负化合价代数和为零。 6.D 解析:①KClO3 为+5 价;②Cl2 单质 0 价;③HCl 为-1 价;④HClO 为+1 价。 7.A 8.+5 -3 9.+3 R(OH)3 10.RCl3 R2(SO4)3 第 2 课时 有关相对分子质量的计算 1.B 解析:设 R 化合价为 x,则 m+x-2n=0,解得 x=2n-m。 2.D 解析:根据 R 元素的质量分数为 70%,可计算得氧元素的质量分数为 30%,则 R2O3 的相对分子质量为 16×3÷30%=160。 3.A 解析:设 Br 的化合价为 x,则 1+x-6=0,解得 x=+5。 4.C 解析:代入法。计算四个选项氮元素与氧元素的质量比,只有 NO2 符合 7∶16。 5.A 6.A 解析:计算元素的质量比时,相对原子质量要“×”右下角的原子个数。 7.A 8.2N2 OH- Mn nH  K +1 9.(1)① (2)③⑤ (3)④ 10.(1)氢 (2)碳 11.2.8 8 12.三(或 3) 135 54∶7 9∶13

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