奥赛---化学式与化合价

化学式与化合价
一、实验知识点提要
1、用元素符号表示物质组成的式子叫化学式；
2、化学式意义：①化学式表示这种物质；②表示该物质由什么元素组成；③表示该物质的一个分子；④表示一个分子里所含各元素的原子个数。

3、化学上用化合价表示元素原子之间相互化合的数目；化合价可分为正价和负价，氢元素通常显
价，氧元素通常显价，金属元素一般显价，非金属元素与金属元素相化合时显价，与氧元素化合时显价，在单质中，元素的化合价为价。

记住几种常见的原子团的符号和化合价：
硫酸根SO4 －2价碳酸根CO3－2价硝酸根NO3－1价
氢氧根OH －1 铵根NH4 +1价
4、应用化合价推求物质的化学式的根据是：
（1）这种化合物确实存有；
（2）化合物中各元素正、负化合价的代数和为零；
（3）)书写方法①单质：氢气、氧气、氮气等气体单质，每个分子中有两个原子，在符号右下角加“2”例如H2等。

稀有(惰性)气体是由原子直接组成的物质，用元素符号表示化学式例如He(氦气)等。

金属单质，固态非金属单质的组成比较复杂，习惯用元素符号表示化学式,例如Fe(铁)、Cu(铜)等。

②化合物：根据化合价写化学式的方法：“五字法”―――――“写、标、约、叉、查”
一写（是指写出组成该化合物的各元素的元素符号，正价在前，负价在后）、二标（是指在元素符号上方标明各元素的化合价）、三约（是指化合价的数值如有公约数的约去最大公约数）、四交叉（是指将化约后的数字分别交叉写在对就元素符号的右下角）、五查（是指利用化合价代数和为零的原则检查所写的化学式是否准确）；一般把正价元素(或原子团)写在前边，负价元素(或原子团)写在后边，每种元素的原子(或原子团)个数写在右下角。

例如Na2CO3等。

5、根据化学式能够计算物质的相对分子质量、物质组成元素的质量比以及化合物中含某元素的质量分数。

二、例题讲解
例1．三甲基一氯硅[(CH3)3SiCl]是一种生产有机硅化合物的原料，遇明火或氧化剂会引起爆炸，在空气中燃烧生成一氧化碳、二氧化碳、二氧化硅和氯化氢，与水接触可产生雾状盐酸。

则以下说法错误的选项是
．．．．．．（）
A．保存三甲基一氯硅时应密封防水
B．扑灭三甲基一氯硅引发的着火，应使用二氧化碳、干粉灭火剂，并用弱碱性水处理
C．三甲基一氯硅水溶液pH一定小于7
D．三甲基一氯硅由碳、氢、硅、氯四个原子构成
变式训练1：科学家对石墨实行处理使得石墨片的厚度逐渐变薄，最终获得当前已知
的最薄的材料——石墨烯（如右图）。

石墨烯作为电导体，它和铜有着一样出色的导
电性；作为热导体，它比当前任何其他材料的导热效果都好。

以下关于石墨烯的说法
准确的是（）
A．石墨烯是一种新型的纳米化合物
B．石墨烯与C60互为同素异形体
C．石墨烯与有机物烯烃一样，是一种有机化合物
D．石墨制取石墨烯的过程是化合反应
变式训练2：科学家最近在-100℃的低温下合成一种化合物X，此分子的模型如以下图，其中每个●代表一个碳原子，每个○代表一个氢原子。

以下说法中不准确的是（）
A．该分子的分子式为C5H4
9．该分子中碳元素的质量分数是93.75％
C．该分子中的氢原子与碳原子的个数比是4：5
D．等质量的该物质与甲烷相比，燃烧时消耗的氧气更多
例2．两个或多个同种含氧酸分子之间能够脱水形成相对分子质量更大的酸，如磷酸H3PO4可形成H4P2O7或H5P3O10等。

以下物质不属于硫酸(H2SO4)脱水后形成的是（）
A. H2S2O7
B. H2S3O10
C. H2S2O8
D. H2S4O13
变式训练1：已知以下物质的名称分别是
名称硫代硫酸钠多硫化钙过氧化钡超氧化钾
化学式Na2S2O3CaS x BaO2KO2
根据上述命名规律回答：K2CS3应命名为( )
A．三硫代碳酸钾B．多硫碳酸钾C．过硫碳酸钾D．超硫碳酸钾
变式训练2：岩石、矿物的结构复杂，其成分可用氧化物的化学式来表示，如硅酸钙CaSiO3可表示为CaO·SiO2。

试用氧化物的化学式表示以下矿物的成分：
（1）石棉CaMg3Si4O12；
（2）白云母K2Al6Si6（OH）8O18。

例3．据报道；某地发现一温泉；水温．高达58℃。

经监测分析，该温泉属硅酸盐矿泉，有软化血管的作用，对心脏病、高血压病等有良好的医疗保健作用。

已知硅酸盐中硅元素化合价为+4价，则硅酸的化学式为( )
A．H2SiO4B．H4SiO3C．H2SiO3 D．Na2SiO3
变式训练1：已知铋(Bi)元素的化合价可表现为+3或+5价。

锗酸铋(简称BGO)是我国研制成功的一种性能优良的闪烁晶体材料，其中的锗(Ge)元素为+4价。

BGO可看成由锗和铋两种元素的氧化物所形成的复杂化合物，已知在BGO中两种氧化物所含氧的质量相同，则BGO的化学式可能是( )
A.Bi3Ge3O15B．Bi3Ge3O12 C.Bi4Ge3O16 D.Bi4Ge3O12
变式训练2：碘元素在FeI3、Mg（IO2）2、KIO4、Fe（IO）3、X这五种化合物中显示的化合价有+1、+3、+5、+7、-1五种化合价，若化合物X为碘与钙、氧形成的化合物，则其化学式应是。

例4．由C、H两种元素组成的化合物叫烃，碳原子数在4及以下的烃在常温常压下通常为气体。

常温常压时，烃C2H4和另一种烃组成的混合气体中碳元素的质量分数为87％，则混入的烃可能是( ) A．CH4B．C2H2C．C2H6D．C8H8
变式训练1：某硝酸铵（NH4NO3）样品中混有一种其他氮肥，经分析样品中含有质量分数为36%的氮，那么该样品中可能混有的氮肥是（）
株洲市外国语学校初三化学竞赛辅导资料
A`NH4HCO3B、(NH4)2SO4C、NH4Cl D.、CO(NH2)2
变式训练2：小明同学做探究性实验：用称量法测定铁在氧气中燃烧的产物。

发现5．6g铁在充足的氧气中燃烧得到7.82g固体.小明排除了其它因素可能产生的误差,则实验中得到的固体产物可能是（）A．只有Fe3O4固体B．Fe3O4和FeO的混合物
C．Fe2O3和Fe3O4的混合物D．Fe3O4、FeO和Fe的混合物
三、巩固练习
1、以下化学用语中，通常用来表示微观意义而不表示宏观意义的是（）
A.H₂
B.Fe
C.3SO₂
D.NO₂
2、元素R在化合物中只有一种化合价，以下化学式有一个是错误的，它是（）
A 、R（OH）2
B 、RCl3
C 、R2（SO4）3
D 、R2O3
3、第28届国际地质大会提供的资料显示，海底蕴藏着大量的天然气水合物，俗称“可燃冰”。

“可燃冰”是一种晶体，晶体中平均每46个H2O分子构建成8个笼，每个笼可容纳1个CH4分子或1个游离的H2O分子。

若晶体中每8个笼有6个容纳了CH4分子，另外2个笼被游离H2O分子填充。

则“可燃冰”的平均组成可表示为（）
A、3CH4·H2O
B、CH4·3H2O
C、CH4·6H2O
D、CH4·8H2O
4、铁酸钠是水处理过程中使用的一种新型净水剂，铁酸钠之所以能净水，除了能消毒杀菌之外，还能使反应后的产物吸附杂质，制取铁酸钠(M)的化学方程式如下：2Fe(NO3)3+16NaOH+3Cl2=2M+6NaNO3+6NaCl+8H2O，则M的化学式为( )
A．Fe2NaO4 B．NaFeO4 C．Na2FeO4 D．Na2Fe2O8
5、微型化录音录像的高性能磁带中的磁粉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，且在上述化合物中每种元素只具有一种化合价，则钴和铁的化合价分别为（）
A、+2、+3
B、+2、+2
C、+3、+3
D、+3、+2
6、核电荷数小于18的某元素X，其原子的电子层数为n，最外层电子数为2n+1，原子核内质子数为2n2-1。

以下相关X的说法错误的选项是
．．．．．．（）
A．X能形成化学式为X(OH)3的物质
B．X可能形成化学式为KXO3的物质
C．X原子的最外层电子数一定比核电荷数少10
D．X可能形成化学式为KX的物质
7、非金属元素X与钾形成的化合物其化学式为KmX；金属元素Y的氯化物其化学式为YCln。

则由X、Y两种元素形成的化合物其化学式为（）
A、YmXn
B、XnYm
C、YnXm
D、XmYn
9、某有机物在氧气中完全燃烧，生成二氧化碳和水的质量比是22：9，则该有机物可能是（）
A、C6H12O6
B、C3H6
C、C2H2
D、C2H5OH1
8、喜树中含有一种被称为喜树碱的生物碱，这种碱的相对分子质量在300～400之间，实验分析得知其元素组成为：C占69.0％、O占18.4％，且O含量为H的4倍，其余为N，则一个喜树碱分子中含有的原子总数为( )
A．42 B．43 C．44 D．45
9、A是地壳中含量最多的元素，B是宇宙中含量最多的元素，C是空气中含量最多的元素，D 是构成化合物种类最多的元素，由A、B、C、D四种元素组成的化合物中常见的有______和______(用化学式表示)。

10、已知Fe元素在化合物里通常显+2价或+3价，所以Fe3O4可写成氧化物形式FeO·Fe2O3，或盐的形式Fe（FeO2）2，它属于偏铁酸盐。

Pb在化合物里通常显+2价或+4价，那么Pb3O4也能够写成或。

11、氨气（NH3）是一种无色有刺激性气味的气体，极易溶于水。

它的水溶液称为氨水，显碱性。

氨在化学工业中用途广泛，例如制化肥、制纯碱等；近年来，氨还用于环境治理。

（1）氨分子中氮、氢元素的质量比为。

（2）氨气中氮元素的化合价为。

（3）“侯氏制碱法”关键一步的反应原理可表示为：NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3+A，其生成物A也可用作化肥，A的化学式为。

（4）在细菌作用下，用氨处理含甲醇的工业废水，使其变为无毒的N2和CO2，从而清除对环境的污染，有关的反应为：6NH3+5CH3OH+12B=3N2↑+5CO2↑+19H2O，上述反应的B处应填入的物质的化学式是。

（5）在400℃左右，有催化剂存在的条件下，用氨气可将有毒气体NO 还原为N2和H2O，试写出该反应的化学方程式：。

12、录像用的高性能磁粉，主要材料之一是由三种元素组成的化学式为Co x Fe3－x O3＋x的化合物。

已知氧为－2价，钴(Co)和铁可能呈现＋2价或＋3价，且上述化合物中，每种元素只有一种化合价，则x值为，铁的化合价为，钴的化合价为。

13、金属元素R的最高价氧化物的化学式为RmOn，则R元素的最高化合价为____；R元素(核电荷数小于18)原子最外电子层的电子数是____；若RmOn的相对分子质量为Mr，则R元素的相对原子质量为____。

14、在CO还原氧化铜的反应中，碳元素由+2价变为+4价，在高中化学课本里把元素化合价发生变化的反应叫做氧化还原反应，上述反应中CuO为氧化剂，CO为还原剂。

现有下列事实：衣物上沾上了KMnO4溶液的污迹不易洗去，若用维生素C制成的溶液擦洗，就能很快洗掉污迹，测知洗后的污液中有Mn2+，由此推知擦洗的过程发生了反应，反应中维生素C起了作用。

15、（是工业上炼铁的一个重要反应。

请你对该反应进行如下分析：
（l）按初中得氧失氧的观点，反应中得到氧的物质发生氧化反应，失去氧的物质发生还原反应。

该反应中发生氧化反应的物质是。

（2）分析该反应前后同种元素化合价的变化情况，其化合价升高的元素是。

（3）综合（1）、（2）的对应关系，可以看出．在该反应中，发生氧化反应的物质中，有一种元素的化合价（选填“不变”、“降低”或“升高”）发生还原反应的物质中，有一种元素的化合价（选填“不变”、“降低”或“升高”）。

该反应中氧化反应与还原反
应是同时发生的，像这样的反应称为氧化还原反应。

（4）经过深入研究表明，氧化还原反应与元素的化合价的变化存在必然联系，凡是反应前后有元素化合价升降的，一定属于氧化还原反应，凡是反应前后没有元素化合价升降的，一定不属于氧化还原反应。

现有下列反应：
按上述观点，其中属于氧化还原反应的是（填序号）。

17.我国政府决定自2003年6月1日起在全国范围内禁止使用“CTC”作为清洗剂。

“CTC”又称作四氯化碳，是常用的服装干洗剂，也是修正液（又称涂改液）中的一种溶剂，还是一种优良的灭火剂。

根据以上信息回答：
（1）“CTC”的化学式为，其中碳元素的化合价为。

（2）推测“CTC”的物理性质和化学性质各一种。

物理性质; 化学性质。

2.人们可从铁钛矿(主要成分FeTiO3)制取金属钛(Ti)，其在一定条件下的主要反应有:
①FeTiO3+H2 = Fe+TiO2+H2O；②TiO2+2C+2Cl2=TiCl4+2CO；③TiCl4+2Mg=2MgCl2+Ti
下列叙述正确的是
A . 反应①中的H2被氧化 B. 反应②中钛元素的化合价升高
C. 反应③是复分解反应
D. 反应②Cl2中的“Cl”得到电子
18．己知FeO、Fe2O3、Fe3O4组成的混合物中，铁与氧的质量比为21:8，则混合物中FeO、Fe2O3、Fe3O4三种物质的质量比可以是
A. 9:20:5
B. 18:40:33
C. 2:5:3
D. 5:6:3
19．Fe2O3、ZnO、CuO的固体混合粉末a g，在加热条件下用足量CO还原，得到金属混合物2.41 g，将生成的CO2气体用足量的澄清石灰水吸收后，产生5.00 g白色沉淀，则a的数值为
A. 7.41
B. 3.59
C.3.21
D.2.46
8、有一种多聚硼酸盐为无限网状结构，下图为其结构单元示意图。

其结构的基本单元可表示为(B5O n)m-，则m、n的值分别为( ) A.2、4 B.3、6 C.2、
5 D.3、9。