化学人教九上分层优化测试：第四单元课题4 化学式与化合价(有解析)

第四单元自然界的水
课题4 化学式与化合价
课本核心知识点精讲
知识点1 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，叫做化学式。如：O2、NaCl、H2O等。
温馨提示：①每种纯净物的化学式只有一个如水、冰、水蒸气的化学式都是H2O；②物质的组成是通过实验测定的，因此书写化学式必须依据客观事实。
2.表示的意义
(1)由分子构成的物质
化学式表示的意义 以CO2为例
宏观 a.表示一种物质 表示二氧化碳这种物质
b.表示该物质由哪些元素组成 表示二氧化碳由氧元素和碳元素组成
微观 a.表示该物质的一个分子 表示一个二氧化碳分子
b.表示构成物质的一个分子中所含的原子个数 表示一个二氧化碳分子中含有两个氧原子和一个碳原子
(2)由原子构成的物质(以Cu为例)
宏观
微观表示该物质的一个原子：一个铜原子
(3)化学式前若出现数字，则只具有微观意义 .如
3.化学式的写法
(1)单质
种类 书写方式
稀有气体 用元素符号表示，如He、Ne
金属、固态非金属 习惯上用元素符号表示如Fe、C
在非金属气体 元素符号右下角写上表示分子中所含原子数的数字，如O2
(2)化合物
①氧化物：氧元素符号写在右边，另一种元素的元素符号写在左边，如CuO。
②由金属元素与非金属元素组成的化合物：一般金属元素符号写在左边，非金属元素符号写在右边，如NaCl。
例1：民间常用川乌、草乌泡制药酒。川乌、草乌含有少量有毒物质乌头碱(化学式为C34H47NO11),药酒使用不当会造成中毒。下列关于乌头碱的说法正确的是( )
A.乌头碱由乌头碱元素组成
B.乌头碱由碳原子、氢原子、氮原子和氧原子构成
C.乌头碱分子由34个碳原子、47个氢原子、
1个氮原子和11个氧原子构成
D.每个乌头碱分子由93个原子构成
答案：D
解析：乌头碱由碳、氢、氮、氧四种元素组成：乌头碱由乌头碱分子构成，乌头碱分子由碳原子、氢原子、氮原子和氧原子构成；1个乌头碱分子由34个碳原子、47个氢原子、1个氮原子和11个氧原子构成；每个乌头碱分子由93个原子构成
知识点2 化合价
1.意义：化合价是一种元素的原子与其他元素的原子按固定的原子个数比形成化合物时表现出的性质
2.表示方法：化合价有正、负之分，标在元素(或原子团)符号的正上方，如、等。
3.化合价的一般规律
(1)金属元素与非金属元素化合时，金属元素显正价，非金属元素显负价。
(2)一些元素在不同物质中可显不同的化合价。
(3)在化合物里，各元素正、负化合价的代数和为零；在单质中，元素的化合价为零。
方法归纳：常见元素化合价记忆口诀
钾钠银氢正一价，钙镁钡锌正二价：
氟氯澳碘负一价，通常氧是负二价：
一二铜，二三铁，三铝四硅五价磷；
二四六硫，二四碳，单质元素价为零
4.化合价与化学式的关系
(1)已知各元素的化合价，书写化学式
交叉法 五氧化二磷 二氧化碳
一排顺序二标价
价数约简绝对化
约后交叉作用码
化合价原则来检查 (+5)×2+(-2)×5＝0 (+4)+(-2)×2＝0
(2)已知化学式，求某元素的化合价
以重铬酸钾(K2Cr2O7)为例，求其中Cr元素的化合价。
例2： (2022山东夏津期中)某同学制作的试剂标签如下，其中化学式书写不正确的是( )
硝酸铜 氢氧化钾 碳酸钠 氧化铝
Cu(NO3)2 KOH NaCO3 Al2O3
A B C D
答案：C
解析：碳酸钠中，钠元素显+1价，碳酸根显-2价，其化学式为Na2CO3
知识点3 有关相对分子质量的计算
1.相对分子质量：化学式中各原子的相对原子质量的总和
2.求物质中各元素的质量比(以AB为例)
＝
3.求物质中某元素的质量分数
某元素的质量分数＝
×100%
例：3(2021黑龙江伊春中考)抗击新型冠状病毒肺炎疫情的过程中，发现药物法匹拉韦安全性好、疗效明确，已知法匹拉韦的化学式为C5H4FN3O2,请回答下列问题：
(1)法匹拉韦的相对分子质量为________。
(2)法匹拉韦分子中碳原子和氧原子的个数比为________。
(3)15.7g法匹拉韦中碳元素的质量为________g。
答案：(1)157 (2)5∶2 (3)6
解析：(1)法匹拉韦的相对分子质量为12×5+1×4+19+14×3+16×2=157。
(3)15.7g法匹拉韦中碳元素的质量为15.7g×=6g。
易错点：对化学符号及周围数字的意义理解易出错
例：(2021山东滨州中考)下列化学用语中数字“3”的意义，说法正确的是( )
①3Hg ②Fe3+ ③H2CO3 ④3H2O
A.表示每个分子中含有某种原子个数的是①
B.表示离子所带电荷数的是②
C.表示分子个数的是③
D.表示原子个数的是④
答案：B
解析：元素符号前面的数字表示原子的个数；元素符号右上角的数字表示1个离子所带的电荷数；化学符号中元素右下角的数字表示一个分子或原子团中所含该元素原子的数目；分子符号前面的数字表示分子的个数。
纠错点睛：化学符号周围数字的含义
核心素养全解
有关商标信息中化学式的计算
素养解读
人类社会生活的各个方面，从衣、食、住、行到太空探险等无一不和化学有着密切的关系。能源、环境、材料、食品、药品等社会各界普遍关注的热点问题，其产生、发展乃至最终解决都离不开化学。紧密联系生活实际，重视构建化学与生活的桥梁，关注与化学相关的社会热点问题是化学重要的学科素养。商标信息题既考查了对化学知识的掌握，又考查了学生的阅读能力、筛选信息能力以及将所学知识进行迁移的能力。
典例剖析：
例：(2022江苏东台期中)钙是维持人体正常功能所必需的元素，有时需要服用补钙剂满足人体需求。如图分别为两种补钙剂说明书的一部分。
葡萄糖酸钙片 【主要成分】每片含葡萄糖酸钙(Cl2H22OxCa)0.5g 【用法】口服
金钙尔奇 【主要原料】碳酸钙、氧化镁、硫酸锌、硫酸铜、维生素等 【含量】每片含钙280mg、镁99.7mg、锌3.08mg、铜0.51mg. 【用量】每日2次，一次1片
请根据图示中的信息回答下列问题：
(1)葡萄糖酸钙、金钙尔奇中的“钙”是指________(填字母)。
A.单质 B.原子 C.元素 D.离子
(2)已知葡萄糖酸钙(C2H22OxCa)的相对分子质量是430，则x=________。
(3)碳酸钙(CaCO3)中钙元素的质量分数为________。
(4)已知金钙尔奇中的钙全部来自碳酸钙，如果按照标准剂量服用，每天服用的金钙尔奇中共含碳酸钙的质量为________mg。
(5)按照金钙尔奇说明书标准补钙，若改服用葡萄糖酸钙片，每天应服用________片。(计算结果保留整数)
答案：(1)C (2)14 (3)40% (4)4O% (5)12
解析：本题考查了学生利用化学知识解决生产、生活中实际问题的能力。
(1)葡萄糖酸钙、金钙尔奇中的“钙”是指钙元素。
(2)430=12×12+1×22+16x+40,解得x=14。
(3)碳酸钙中钙元素的质量分数为×100%=40%。
(4)如果按照标准剂量服用，每天服用的金钙尔奇中共含碳酸钙的质量为280mg×2÷40%=1400mg。
(5)按照金钙尔奇说明书标准补钙，若改服用葡萄糖酸钙片，每天应服用的片数为280mg×2÷(500mg×
)≈12。
课后分层优化测试
夯基知识梳理
知识点1 化学式
1.(2022黑龙江肇源期末)下列符号既能表示一种元素，又能表示该元素的一个原子，还能表示一种单质的是 ( )
A.0 B.Fe C.N2 D.H2O
2.(教材P83变式题)下列选项中符合四位同学对化学式意义的描述的是 ( )
A.NO2 B.O3 C.CO D.H2O2
3.(2021辽宁鞍山中考)我国最早期的新冠病毒灭活疫苗是在苯酚(C6H6O)防腐的条件下制成的，下列有关苯酚的说法正确的是 ( )
A.从微观上看：1个苯酚分子中含有13个原子
B.从宏观上看：苯酚由6个碳元素、6个氢元素和1个氧元素组成
C.从分类上看：苯酚属于氧化物
D.从质量上看：苯酚中碳、氢两种元素的质量比为1∶1
4.(2021广西柳州中考)用化学符号或名称填空。
(1)氧元素________
(2)H+________
(3)镁原子________
(4)氯化钠________
(5)CO________
(6)0H－________
知识点2 化合价
5.(2021江苏常州中考)人民币的防伪油墨中含有MgF2,其中F元素的化合价是 ( )
A.－1 B.－2 C.+1 D.+2
6.(2021湖北鄂州中考)笑气是人类最早应用于医疗的麻醉剂之一，如果长期过量吸入笑气，就会对人体造成不可逆的伤害。笑气是氮的一种氧化物，该氧化物中氮元素的化合价为+1价，笑气的化学式是 ( )
A.N2 B.N2O C.N2O3 D.NO2
7.判断下列符号中数字“2”所表示的意义，将其序号填在相应的横线上：
①Ca2+②NO2③2NO④⑤2PO43－
(1)表示分子个数的是________。
(2)表示一个离子所带电荷数的是____________________。
(3)表示元素化合价的是________。
(4)表示一个分子中所含原子个数的是________。
知识点3 有关相对分子质量的计算
8.(2022独家原创)最后一批通信卫星的成功发射，意味着2021年中国航天事业圆满收官，中国的航天发射次数再创历史新高。偏二甲肼(C2H8N2)是导弹、卫星、飞船等发射试验和运载火箭的主体燃料。下列有关偏二甲肼的叙述正确的是 ( )
A.偏二甲肼的相对分子质量为60g B.偏二甲肼中氮元素的质量分数最大
C.偏二甲肼由12个原子构成 D.偏二甲肼中碳、氢、氮元素的质量比为1∶4∶1
9.(2021湖北襄阳中考)口罩是抗击新冠肺炎的“必备武器”。医用口罩生产过程中采用环氧乙烷(CxH4O)消毒灭菌。
(1)已知环氧乙烷的相对分子质量为44，则CxH4O中x=________。
(2)环氧乙烷中氢、氧元素的质量比为________。
提优强化练习
10.(2021湖南邵阳中考，20，)有NH3、N2、NO、X、HNO3五种物质，均含氮元素，且氮元素的化合价按一定的顺序排列，则物质X是 ( )
A.NO2 B.N2O C.N2O5 D.NaNO3
11.(2021江苏无锡中考，7，)下列化学用语
中数字“2”表示的意义正确的是 ( )
A.2H——2个氢元素 B.O2—2个氧原子
C.2CO——2个一氧化碳分子 D.Fe2+—1个铁离子带2个单位正电荷
12.(2021广东深圳中考，8，)抗坏血酸是一种食品保鲜剂，下列有关说法正确的是 ( )
C6H8O6 C6H6O6
(抗坏血酸)(脱氢抗坏血酸)
A.抗坏血酸和脱氢抗坏血酸都是氧化物
B.抗坏血酸由6个C原子、8个H原子、6个0原子构成
C.脱氢抗坏血酸中C、H、0元素质量比为1∶1∶1
D.物质中，C元素质量分数：抗坏血酸<脱氢抗坏血酸
13.(2021黑龙江鸡西中考，18，)用适当的元素符号或元素符号与数字的组合填空：
(1)①地壳中含量最高的元素________； ②2个硫原子________；
③3个钠离子________； ④标出氧化钙中钙元素的化合价________。
(2)2NH3中的“2”表示________________________；Ca2+中的“2”表示____________________。
14.(2021湖南郴州中考，24，)葡萄酒中含有白藜芦醇(CxH12O3),现代科技证明，白藜芦醇具有美容养颜之功效，其相对分子质量为228。试计算：
(1)x=________；
(2)白藜芦醇中碳、氢、氧元素的原子个数比为________；
(3)228g白藜芦醇中氧元素的质量为_________g。
15.(2022山西运城盐湖期中，16，★)人体中的钙元素主要以羟基磷酸钙[Ca10(PO4)6(OH)2]的形式存在，牛奶中的钙元素主要以磷酸钙[Ca3(PO4)2]的形式存在。如图是某乳业公司纯牛奶包装标签上的部分文字。请仔细阅读后回答下列问题：
配料：鲜牛奶 保质期：8个月 净含量：250mL/盒 营养成分：(每100mL) 钙≥0.11g 脂肪≥3.3g 蛋白质≥2.9g
(1)羟基磷酸钙中钙、磷原子的个数比为________。
(2)计算磷酸钙中钙元素的质量分数。(结果精确到0.1%)
(3)根据标签计算该品牌一盒牛奶中至少含钙________mg。
素养能力培优
16.[证据推理与模型认知]如图是氮元素的化合价与对应物质类别的关系图。
(1)图中A点对应的物质为大气污染物之一，写出其对应的化学式：____________________。
(2)图中B点对应物质的化学式是________，它对应的物质类别是________。
(3)浓氨水有挥发性，易挥发出氨气(NH3),其中氮元素的化合价是________。
【参考答案及解析】
课题4 化学式与化合价
夯基知识梳理
1.B元素符号既能表示一种元素，还能表示该元素的一个原子；当元素符号又是化学式时，还能表示一种物质。
2.ANO2由不同种元素组成，1个分子由3个原子构成，符合题意；O3由同种元素组成；CO的1个分子由2个原子构成；H2O2的1个分子由4个原子构成。
3.Al个苯酚分子是由6个碳原子、6个氢原子、1个氧原子构成的，每个苯酚分子中含有13个原子；元素只讲种类，不讲个数，苯酚是由碳、氢、氧三种元素组成的；苯酚是由三种元素组成的，不属于氧化物；苯酚中碳、氢元素的质量比为(12×6)∶(1×6)=12∶1。
4.【答案】(1)0(2)氢离子(3)Mg(4)NaCl(5)一氧化碳(6)氢氧根离子
【解析】
(1)氧元素符号为0；
(2)H+表示氢离子；
(3)镁原子的符号为Mg；
(4)氯化钠的化学式为NaCl；
(5)CO表示一氧化碳；
(6)0H－表示氢氧根离子。
5.A在化合物中镁元素显+2价，设氟元素的化合价是x,根据在化合物中各元素正、负化合价的代数和为零，可得(+2)+2x=0,则x=－1。
6.B在该氮的氧化物中，氮元素的化合价为+1价，氧元素的化合价为－2价，设其化学式为NaOb,a+b×(－2)=0,a:b=2:1,所以笑气的化学式为N20。
7.【答案】(1)③(2)①(3)④(4)②
【解析】化学符号前面的数字表示粒子个数；右上方的数字表示一个离子所带的电荷数；正上方的数字表示化合价；右下方的数字表示每个分子或原子团中含有粒子的个数。
8.B相对分子质量的单位不是“g”,而是“1”，通常省略不写；偏二甲肼中碳、氢、氮元素的质量比为(12×2)：(1×8):(14×2)=6:2:7,所以氮元素的质量分数最大；偏二甲肼是由偏二甲肼分子构成的，每个偏二甲肼分子由12个原子构成。
9.【答案】(1)2(2)1∶4
【解析】
(1)12x+1×4+16=44,则x=2。
(2)环氧乙烷中氢、氧元素的质量比为(1×4)：(16×1)=1∶4。
提优强化练习
10.ANH3中氮元素的化合价为－3，N2中氮元素的化合价为0，NO中氮元素的化合价为+2，HNO3中氮元素的化合价为+5，则X中氮元素的化合价为+3或+4。四种物质中，NO2中氮元素的化合价为+4。
11.C2H中的“2”表示2个氢原子；O2中的“2”表示1个氧分子中含有2个氧原子；2CO中的“2”表示2个一氧化碳分子；Fe2+中的“2”表示一个亚铁离子带有两个单位的正电荷。
12.D抗坏血酸和脱氢抗坏血酸都是由碳、氢、氧三种元素组成的化合物，均不属于氧化物；抗坏血酸是由抗坏血酸分子构成的，1个抗坏血酸分子由6个C原子、8个H原子、6个0原子构成；脱氢抗坏血酸中C、H、0元素质量比为(12×6):(1×6):(16×6)≠1∶1∶1；1个抗坏血酸分子和1个脱氢抗坏血酸分子中均含有6个碳原子，脱氢抗坏血酸的相对分子质量小，则碳元素质量分数为抗坏血酸<脱氢抗坏血酸。
13.【答案】
(1)①0②2S③3Na+④(2)2个氨分子一个钙离子带有2个单位的正电荷
【解析】
(1)①地壳中含量最高的元素是氧元素，符号为0；②用元素符号来表示一个原子，表示多个原子，就在其元素符号前加上相应的数字；③在表示离子的符号右上角标出离子所带的正负电荷数，数字在前，正负符号在后，带1个单位电荷时，1要省略，若表示多个离子，就在其离子符号前加上相应的数字；④化合价标注在元素符号的正上方，用正负号和数字表示，正负号在前，数字在后。
(2)2NH3中的“2”表示2个氨分子；Ca2+中的“2”表示一个钙离子带有2个单位的正电荷。
14.【答案】(1)14(2)14∶12∶3(3)48
【解析】
(1)白藜芦醇的相对分子质量为12x+1×12+16×3=228,x=14。
(2)由化学式(C14H12O3)可知，白藜芦醇中碳、氢、氧元素的原子个数比为14∶12∶3。
(3)228g白藜芦醇中氧元素的质量为228g×＝48g
15.【答案】(1)5∶3
(2)磷酸钙的相对分子质量为40×3+(31+16×4)×2=310,磷酸钙中钙元素的质量分数为×100%≈38.7%。答：磷酸钙中钙元素的质量分数是38.7%。
(3)275
【解析】
(1)羟基磷酸钙中钙、磷原子的个数比为10∶6=5:3。
(3)根据标签可知，100mL牛奶中，含钙的质量至少为0.11g,一盒牛奶是250mL,至少含有钙元素的质量为×0.11g=0.275g=275mg。
素养能力培优
16.【答案】(1)NO2(2)N2单质(3)－3
【解析】
(1)A点对应的物质中氮元素显+4价，是一种氧化物，所以其化学式为NO2。
(2)B点对应的物质中氮元素化合价为零，表示的是一种单质，化学式是N,。
(3)在氨气中，氢元素显+1价，根据化合物中各元素正、负化合价的代数和为零，可推出氮元素的化合价为－3。