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第6节 表示物质的符号
考点一、化学式
（一）化学式的定义
用元素符号来表示物质组成的式子称化学式。例如氧气的化学式为O2、二氧化碳的化学式为CO2等
（二）化学式的写法
(1)单质化学式的写法:首先写出组成单质的元素符号，再在元素符号右下角用阿拉伯数字写出构成一个单质分子的原子个数。
①单原子构成的单质:稀有气体、金属单质和某些固态非金属单质(因为其构成比较复杂，习惯上直接用元素符号表示其化学式)。如氦气(He)、金属铝(Al)固态磷(P)等。
固态非金属单质也有例外，如碘单质用I2表示。
②多原子分子构成的单质:在元素符号右下角写上构成一个分子的原子数目。常见的有O2、O3、H2、N2、F2、Cl2、Br2、I2等。
(2)化合物化学式的写法: 首先按一定的顺序写出组成化合物的所有元素的符号，然后在每种元素符号的右下角用阿拉伯数字写出每个化合物分子中该元素的原子个数。
①氧元素与另一种元素组成的化合物，一般要把氧元素符号写在右边，如Fe2O3、CO2等。
②氢元素与另一种元素组成的化合物，一般要把氢元素符号写在左边，如H2O等，但CH4、NH3等除外。
③金属元素、氢元素与非金属元素组成的化合物，一般要把非金属元素符号写在右边，如NaCl、Al2O3、HCl、H2S等。
④直接由离子构成的化合物，其化学式常用其离子的最简整数比表示。如氯化钠( NaCl )硫化锌( ZnS )、氯化钙( CaCl)等。
（三）化合物化学式的读法
由两种元素组成的化合物的化学式名称，一般从右向左读作“某化某”，其顺序与化学式的书写恰好相反。
(1)在读化合物的化学式时，有时要读出各元素的原子个数，但“1”一般不读出。 如Fe3O4读作“四氧化三铁"，SO2读作“二氧化硫”。
(2)若两种元素可组成多种不同的物质，在其化学式中，某元素的原子个数不同且在这一化学式中该元素的原子个数为“1”，此时“1”要读出。如CO2读作“二氧化碳”，CO读作“一氧化碳”。
(3)含有复杂原子团的化合物，要根据特征来称呼，不需读出原子或原子团的个数。如氢氧化钠(NaOH)、碳酸钙(CaCO3)、硫酸钾( K2SO4)等。
（四）化学式的意义
化学式的含义 以H2O2为例
宏观 ①表示一种物质②表示该物质由哪些元素组成 ①表示水这种物质②表示水由氢元素和氧元素组成
微观 ①由分子构成的物质的化学式表示该物质的一个分子②表示构成物质的一个分子中所含元素的原子个数或原子个数比 ①表示一个水分子②表示一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成
【能力拓展】①纯净物有化学式，混合物没有化学式，因为只有纯净物的组成是固定不变的，而混合物的组成是不固定的。
②各种物质的化学式都是通过实验的方法测定物质的组成，然后得出来的,并非人们凭空臆造出来的。所以化学式中元素符号右下角的数字不能随意改动。
③有些化学式不仅能表示这种物质的元素组成，还能表示这种物质分子构成，这种化学式也叫分子式。
数字代表的含义：
①写在化学式前的数字表示粒子的个数，如果化学式前的数字大于1,该符号就只有微观意义了。②写在化学式中元素符号右下角的数字，表示1个分子中所含该元素的原子个数，如H2O中的“2"表示1个水分子中含有2个氢原子。
典例1：根据元素的常见化合价写出下列物质的化学式。
（1）氯化镁 。
（2）氯化银 。
（3）碳酸铵 。
（4）硝酸钙 。
【答案】（1）MgCl2 （2）AgCl （3）(NH4)2CO3 （4）Ca(NO3)2
【解析】根据单质与化合物的化学式写法来分析，书写化合物化学式的一般规律：先读后写，后读先写；金属前，非金属后；氧化物中氧在后，原子个数不能漏；含有两个或两个以上的原子团，书写时要添加括号，将原子团个数写在括号的右下角；应用规则：化合物中，各元素正负化合价代数和为零。【解答】（1）氯化镁中，氯显-1价，镁显+2价，故氯化镁化学式： MgCl2 ；
（2）氯化银中，银元素显+1价，氯元素显-1价，所以其化学式为AgCl；
（3）碳酸铵中，铵根显+1价，碳酸根显-2价，所以碳酸铵的化学式为（NH4）2CO3；
（4）硝酸钙中，钙显+2价，硝酸根显-1价，所以硝酸钙的化学式为 Ca(NO3)2 。
变式1：（2021八下·上虞期末）化学式是用元素符号来表示物质组成的式子，是学习化学的基本要求。下列化学式符合书写规则的是（ ）
A．碳酸钠Na2CO3 B．氖气Ne2 C．硫酸锌ZnS D．氧化铜Cu2O
【答案】A
【解析】碳酸钠写作Na2CO3，氖气写作Ne，硫酸锌写作ZnSO4，氧化铜写作CuO，故A正确，而B、C、D错误。
变式2：为了书写和学术交流的方便，常采用国际统一的符号。下列符号中表示2个氮原子的是( )
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】N表示一个氮原子，在前面写2表示两个氮原子，即2N，故A正确，而B、C、D错误。
变式3：（2021八下·北京期中）请填写出下列物质的化学式：
（1）氦气：
（2）人们常说”高空缺氧"中的氧是：
（3）+6价的硫和氧形成的化合物：
【答案】（1）H2 （2）O2 （3）SO3
【解析】（1）稀有气体由原子直接构成，即用元素符号表示物质；
（2）空气中的氧气以单质的形式存在，据此写出化学式；
（3）根据正负化合价代数和为零，推算化合物的化学式。
【解答】（1）氦气的化学式为He；
（2）人们常说”高空缺氧"中的氧是氧气，它是双原子分子，即在元素符号右下角加2，化学式为：O2；
（3）设该化合物化学式为SxOy，根据正负化合价代数和为零得到：（+6）x+（-2）y=0，解得：x：y=1：3，则化学式为： SO3 。
考点二、离子的符号
（一）离子的定义
离子是带电的原子或原子团。带正电荷的离子称为阳离子，带负电荷的离子称为阴离子。原子得到电子形成阴离子,失去电子形成阳离子。
（二）离子符号的定义
离子符号是在形成该离子的原子的元素符号右上角标出该离子所带的电荷数。
（三）离子符号的写法
(1)只带一个单位电荷(正负电荷)，则把个数“1”省去，直接在元素符号右上角写“+”或“-”号。如钠离子(Na+)、氯离子(Cl- )等。
(2)带多个单位电荷(正、负电荷)，则在元素符号右上角先写电荷数，再写“+”或“-”号，如镁离子(Mg2+)、铝离子(Al3+)氧离子(O2-)等。
(3)较为复杂的离子:有些离子的组成不止一种元素，如OH-和SO2-等，这种离子称为某某根离子，这些离子是带电的原子团。常见的较复杂的离子见下表。
离子的名称 离子的符号 离子所带电荷
氢氧根离子 OH- -1
硫酸根离子 SO42- -2
硝酸根离子 NO3- -1
碳酸根离子 C032- -2
碳酸氢根离子 HCO3- -1
铵根离子 NH4+ +1
(4)多个离子的表示
在离子符号的前面加上数字表示多个离子。如两个镁离子(2Mg2+)、三个硝酸根离子(3NO3-)等。
【能力拓展】①在化学反应里，常作为一个整体参加反应的原子集团叫原子团，也叫根。原子团也是离子。原子团和原子团之间也可以形成化合物。例如NH4NO3就是由铵根离子和硝酸根离子结合而成的。
②原子团右上角的数字符号表示的是整个原子团所带的电荷，而不是其中的某个原子所带的电荷。
规律总结
离子中各个数字的含义归纳以5SO42-为例说明离子符号中各数字的含义:
2：表示每个硫酸根离子带2个单位负电荷
5：表示5个硫酸根离子
4：表示一个硫酸根离子中含有四个氧原子
1：表示一个硫酸根离子中含有一个硫原子（化学式中1忽略不写）
典例1：（2022八下·金华期中）用元素符号或化学式表示下列物质或微粒：
2 个亚铁离子 ；5 个甲烷分子 ；3 个氖原子 ；
保持氧气化学性质的最小粒子 ；氯化铜中铜元素的化合价为+2 价 ；
中“2”的意义 。
【答案】2Fe2+；5CH4 ；3Ne；O2；；一个硫酸根离子带2个单位的负电荷
【解析】根据化学符号周围数字的意义分析解答。
【解答】（1）亚铁离子带两个单位的正电荷，即在铁的元素符号右上角写2+，而2 个亚铁离子，即在前面写数字2，写作： 2Fe2+ ；
（2）甲烷分子由1个碳原子和4个氢原子构成，在前面写5表示分子个数，写作： 5CH4 ；
（3）氢原子用元素符号H表示，在前面写3表示氢原子个数，即3H；
（4）保持氧气化学性质的最小粒子是氧分子，由两个氧原子构成，写作：O2；
（5）氯化铜中铜元素的化合价为+2 价，即在铜的元素符号正上方写“+2”，写作： ；
（6） 中“2”的含义：一个硫酸根离子带2个单位的负电荷。
变式1：（2021八下·北京期中）科学学科里，数字被赋予了丰富的内涵。有关下列化学用语中数字“2"说法正确的是( )
①2H ②2NH3 ③SO2 ④ ⑤Mg2+ ⑥2OH- ⑦H2O
A．表示离子个数的是⑤⑥ B．表示离子所带电荷数的是④⑤
C．表示分子中原子个数的是③⑦ D．表示分子个数的是①②
【答案】C
【解析】①2H中的“2”表示2个氢原子；
②2NH3中的“2”表示2个氨分子；
③SO2中的“2”表示一个二氧化硫分子含有2个氧原子；
④ 中的“2”表示铜的化合价为+2价；
⑤Mg2+中的“2”表示镁离子带2个单位的正电荷；
⑥2OH-中的“2”表示2个氢氧根离子；
⑦H2O中的“2”表示一个水分子含有2个氢原子。
A.表示离子个数的是⑥，故A错误；
B.表示离子所带电荷数的是⑤，故B错误；
C.表示分子中原子个数的是③⑦，故C正确；
D.表示分子个数的是②，故D错误。
变式2：（2021八下·仙居期末）在宏观、微观和符号之间建立联系是科学学习的特点。
（1）用符号表示三个氢离子： 。
（2）请写出符号“O2”中“2”的意义： 。
【答案】（1）3H+
（2）一个氧分子中含有2个氧原子
【解析】（1）元素符号右上角写上数字和正负号，表示所带的电荷数和电性，前面的数字表示离子的个数；
（2）在化学式中，元素符号右下角的数字表示氧原子的个数。
【解答】（1）氢离子带一个单位的正电荷，则氢离子写作H+；在离子符号前面加3表示离子的个数，即3H+；
（2）“O2”中“2”的意义：一个氧分子中含有2个氧原子。
变式3：用化学符号或符号的意义填空。
（1）5N 。
（2）n个二氧化碳分子 。
（3）4个氯离子 。
（4）氧化铜中氧元素的化合价为-2 。
（5）2Na+ 。
（6） 。
【答案】（1）5个氮原子 （2）nCO2 （3）4Cl- （4） （5）2个钠离子
（6）氧化镁中镁元素的化合价为+2
【解析】（1）元素符号表示1个原子，在元素符号左边写数字表示原子个数；
（2）根据分子名称确定组成分子的个数，从而确定分子的化学式的写法，最后在左边写数字表示分子个数；
（3）（5）在元素符号右上角写数字和正负号表示离子所带电荷的数量和电性，最后在离子符号左边写数字表示离子个数。
（4）（6）在元素符号正上方写正负号和数字表示该元素的化合价。
【解答】（1）5N表示5个氮原子；
（2）二氧化碳分子由1个碳原子和2个氧原子构成，为CO2，在左边写数字n表示分子个数，写作：nCO2；
（3）在氯元素右上角写“-”表示氯离子，在左边写数字4表示氯离子的个数，写作： 4Cl- ；
（4）在氧元素正上方写“-2”表示氧元素的化合价，写作： 。
（5）2Na+1表示2个钠离子；
（6） 表示氧化镁中镁元素的化合价为+2。
考点三、化合价
（一）化合价
(1)定义：一种元素一定数目的原子跟其他元素一定数目的原子化合的性质，注意叫作这种元素的化合价。
(2)含义：化合物均有固定的组成，即形成化合物的元素有固定的原子个数比，化合价是元素的一种性质，用来表示原子之间相互化合的数目。
（二）化合价表示的方法
化合价有正价与负价之分，在元素符号的正上方用带“+”或“-”号的阿拉伯数字表示。一般把“+”“-” 号写在前，数字写在后，如等。
（三）化合价的规律
(1)在化合物里，氢元素通常显+1价，氧元素通常显-2 价。
(2)金属元素在化合物里通常显正价。
(3)非金属元素与金属元素或氢元素化合时常显负价，与氧元素化合时常显正价。
(4)单质中元素的化合价为0。
(5)有些元素在不同的化合物里可能显相同的化合价，如CaO、CaCO3中的钙元素均显+2价;而有些元素在不同的化合物里可能显不同的化合价，如FeO、Fe2O3 中铁元素分别显+2价和+3价;而有些元素在同一种化合物中可能显不同的化合价，如NH4NO3中氮元素分别显-3价和+5价，即
(6)在化合物中，各元素正负化合价的代数和为零。
（四）化合价的应用
依据:在化合物中所有元素正负化合价的代数和为零。化合价在学习化学的过程中有多种应用。
(1)根据化学式求元素的化合价。
如FeCl3中Cl元素显-1价,求Fe元素的化合价。设Fe元素的化合价为x,根据化合物中各元素正负化合价代数和为零的原则,有x+ (-1)x3 = 0,x = +3, FeCl3中Fe元素显+3价。
(2)根据化合价判断化学式正误。
例如:判断NaCl2的书写是否正确。已知，在氯化钠中钠元素显+1价，氯元素显-1价。计算各元素化合价的代数和是否为零,(+1)x1+ (-1)x2 = -1≠0,所以此化学式不正确。
【能力拓展】化合价是元素的性质，因此通常称为元素的化合价，而不应该称为原子的化合价，所以化合价只有宏观的意义，没有微观的意义。
①常见元素的化合价
钾钠氢银正一价，氟氯溴碘负一价;
钙镁钡锌正二价，通常氧为负二价;
二三铁、二四碳，三铝四硅五价磷;
铜有正一和正二，单质元素都为零。
②常见原子团的化合价
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。
注意：对于常见的铁元素(存在+2、+3两种化合价)和铜元素(存在+1、+2两种化合价)，人们习惯上将显较低价的化合物称为“亚”，如Cu2O读作“氧化亚铜”，而CuO则读作“氧化铜”;FeO读作“氧化亚铁”，而Fe2O3则读作“氧化铁(或三氧化二铁)”。
典例1：美国阿拉莫斯国家实验室宣布，首次从辐照后低浓铀溶液中生产出钼-99。Na2MoO4是钼元素的重要化合物，其中钼元素的化合价是( )
A．+4 B．+6 C．+5 D．+7
【答案】B
【解析】在化合物中，正负化合价的代数和为零。
【解答】在化合物 Na2MoO4 中，Na的化合价为+1，O的化合价为-2，根据正负化合价代数和为零得到：（+1）×2+x+（-2）×4=0，解得：x=+6。
变式1：明矾石广泛用于造纸、制革、化工等工业，其化学式为KAl3(SO4)2(OH)x。其中x的值是 ( )
A．5 B．6 C．7 D．8
【答案】B
【解析】在化学式中，正负化合价的代数和为零，据此分析判断。
【解答】在 KAl3(SO4)2(OH)x 中，K的化合价为+1，Al的化合价为+3，SO4的化合价为-2，OH的化合价为-1，根据正负化合价的代数和为零得到：（+1）+（+3）×3+（-2）×2+（-1）x=0，解得：x=6。
变式2：（2021八下·西湖期中）根据CaCl2、Ca(ClO)2、X、KClO3、HClO4 排列特点，X应是（ ）
A．Cl B．HCl C．HClO D．HClO2
【答案】D
【解析】根据单质中元素的化合价为0、在化合物中正负化合价代数和为零，分别计算各物质中氯元素的化合价，得出化合价的排列规律即可。
CaCl2中氯元素的化合价为-1价，Ca（ClO）2中Cl元素的化合价为+1，KClO3中Cl元素的化合价为+5价，HClO4中Cl元素的化合价为+7价；可以看出是按照Cl元素的化合价由低到高排列，则x中Cl元素的化合价应+1＜x＜+5。
A.Cl2为单质，其中Cl元素的化合价为0，故A不合题意；
B.氢元素显+1价，设HCl中氯元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：（+1）+x=0，则x=-1价，故B不合题意；
C.氢元素显+1价，氧元素显-2价，设HClO中氯元素的化合价是y，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：（+1）+y+（-2）=0，则y=+1价，故C不合题意；
D.氢元素显+1价，氧元素显-2价，设HClO2中氯元素的化合价是z，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：（+1）+z+（-2）×2=0，则z=+3价，故D符合题意。
变式3：（2020八下·拱墅期末）某同学在学习中建构了“氮及其化合价的价、类关系图”。
（1）图中B点对应的物质的类别是________
（2）写出氨气（NH3）中氮元素的化合价________
【答案】（1）单质 （2）-3
【解析】（1）在单质中，元素化合价为零；
（2）在化学式中，正负化合价的代数和为零，据此计算氮元素的化合价。
【解答】（1）根据价类图可知，B点氮元素的化合价为零，那么B点对应的物质类别是单质；
（2）在氮气（NH3）中，氢元素的化合价为+1价，根据正负化合价代数和为零得到：x+（+1）×3=0，解得：x=-3价。
1．（2021八下·拱墅期末）下列物质的化学式书写正确的是（ ）
A．铜 Au B．氖气 Ne2 C．氯化铝 AlCl D．氧化铁 Fe2O3
【答案】D
【解析】A.铜的化学式为Cu，故A错误；
B. 氖气 的化学式为Ne，故B错误；
C. 氯化铝的化学式为AlCl3，故C错误；
D. 氧化铁的化学式为Fe2O3，故D正确。
2．（2021八下·拱墅期末）下列化学用语中，数字“2”的说法正确的是（ ）
A．2Mg表示镁元素的个数为2个 B．N2表示1个氮分子中氮原子的个数为2个
C．Fe2+表示铁元素的化合价为+2价 D．H-2表示氢原子的核电荷数为2
【答案】B
【解析】A.2Mg表示镁原子的个数为2个，故A错误；
B.N2表示1个氮分子中氮原子的个数为2个，故B正确；
C. Fe2+表示亚铁离子带2个单位的正电荷，故C错误；
D. H-2表示氢原子的相对原子质量为2，故D错误。
3.某超导反磁性材料的化学式为X2Ba4Cu6On，它是由X2O3、BaCO3、CuO三种物质在一定条件下反应生成，假设在反应过程中各元素的化合价不变，则n的值为( )
A.10 B.12 C.13 D.15
【答案】C
【解析】X2O3、BaCO3、CuO三种物质在一定条件下反应生成 X2Ba4Cu6On， 在反应过程中各元素的化合价不变，则可知，X为+3价，钡为+2价，铜为+2价，氧为－2价，根据化合价代数和为0可知，（+3）2+（+2）4+（+2）6+（－2）n＝0，解得n=13；
4．（2021八下·诸暨期中）R元素只有一个化合价，它的氧化物的化学式为R2O3。下列含R元素的化合物中，化学式书写正确的是（ ）
A．RCl3 B．R(SO4)2 C．RNO3 D．R(OH)2
【答案】A
【解析】】在氧化物 R2O3 中，根据正负化合价代数和为零得到：2x+（-2）×3=0，解得：x=+3价。
A.RCl3中R的化合价为+3价，故A正确；
B.R(SO4)2中R的化合价为+4价，故B错误；
C.RNO3中R的化合价为+1价，故C错误；
D.R(OH)2中R的化合价为+2价，故D错误。
5．某化合物的化学式为HnXO2n-1，则元素X的化合价可能是( )
A．+(2n+2) B．+(3n+2) C．+(3n-2) D．+(2n-1)
【答案】C
【解析】根据化合物的化学式及H和O元素在化合物中的化合价，利用化合物中元素的正负化合价的代数和为0来解答。
【解答】因化合物中H元素为+1价，O元素的化合价为-2价，
设元素X的化合价为x，由化学式为HnXO2n-1，根据化合物中元素的正负化合价的代数和为0，
则（+1）×n+x+（-2）×（2n-1）=0；
解得：x=+（3n-2）。故选C。
6．下列物质中指定元素按化合价由高至低的顺序排列的是( )
A．锰元素：MnO2 K2MnO4 KMnO4
B．氧元素：O2 H2O H2O2
C．碳元素：CO2 CO C
D．氯元素：KClO3 KCl Cl2
【答案】C
【解析】计算出各个化学式中元素的化合价，然后进行排序即可。
【解答】A.锰元素：MnO2中锰元素的化合价为+4价， K2MnO4中锰元素的化合价为+6价， KMnO4中锰元素的化合价为+7价，故A不合题意；
B.氧元素：O2中氧元素的化合价为0价，H2O中氧元素的化合价为-2价， H2O2中氧元素的化合价为-1价，故B不合题意；
C.碳元素：CO2中碳元素的化合价为+4价， CO中碳元素的化合价为+2价， C中碳元素的化合价为0价，故C符合题意；
D.氯元素：KClO3 中氯元素的化合价为+5价， KCl中氯元素的化合价为-1价. Cl2中氯元素的化合价为0价，故D不合题意。
7．（2022八下·永嘉期中）写出符合要求的符号、意义：
（1）硝酸铜中铜元素的化合价为+2价： ；
（2）4个亚铁离子： ；
（3）高锰酸钾（KMnO4）含有 种元素；
（4）O3中“3”的意义 ；
（5）地壳中含量最多的金属元素和硫酸根组成的化合物的化学式： ；
（6）某元素原子 A 的质子数为a，已知 B2+和 A3-具有相同的核外电子数，则B元素的质子数为 。【答案】（1）
（2）4Fe2+
（3）3
（4）一(每）个臭氧分子中含有三个氧原子
（5）Al2(SO4)3
（6）a+5
【解析】（1）元素符号正上方的正负号和数字，表示元素的化合价；
（2）离子符号右上角数字和正负号，表示所带电荷的电量和电性，在最前面写数字表示离子的个数；
（3）在化学式中，一种符号表示一种元素；
（4）元素符号右下角的数字表示分子中含有原子的个数；
（5）根据地壳的元素分布解答；
（6）原子得到电子带正电荷，失去电子带负电荷，据此分析解答。
【解答】（1）硝酸铜中铜元素的化合价为+2价写作： ；
（2）亚铁离子带两个单位的正电荷，则4个亚铁离子写作：4Fe2+；
（3）高锰酸钾（KMnO4）含有K、Mn、O共3种元素；
（4）O3中“3”的意义：一(每）个臭氧分子中含有三个氧原子；
（5）地壳中含量最多的金属元素是Al。和硫酸根组成的化合物为硫酸铝，化学式为：Al2(SO4)3。
（6）原子失去电子带正电荷，得到电子带负电荷，
那么得到：x-2=a+3；
解得：x=a+5。
8．标出下列化合物中氮元素的化合价。
（1）一氧化氮(NO) ；
（2）二氧化氮(NO2) ；
（3）硝酸(HNO3) ；
（4）氨(NH3) ；
（5）硝酸铵(NH4NO3) 。
【答案】（1） （2） （3） （4） （5）
【解析】在化学式中，正负化合价的代数和为零，据此计算出氮元素的化合价即可。
【解答】（1）一氧化氮(NO)中O的化合价为-2，则N的化合价为+2，写作： 。
（2）二氧化氮(NO2)中O的化合价为-2，得到：x+（-2）×2=0，解得：x=+4，写作： ；
（3）硝酸(HNO3)中H的化合价为+1，O的化合价为-2，得到：（+1）+x+（-2）×3=0，解得：+5，写作： 。
（4）氨(NH3)中H的化合价为+1，得到：x+（+1）×3=0，解得：x=-3，写作： 。
（5）硝酸铵中，铵根中氮元素的化合价为-3，硝酸根离子中氮元素的化合价为+5，写作： 。
9．（2022八下·浦江期末）
（1）Mg2+中“2”的意义：
（2）氩气化学式：
（3）含磷洗衣粉中含有Na5PxO10，其洗涤废水的任意排放会污染环境，已知在上述化合物中磷的化合价为＋5，则x应为 。
（4）元素A与钠形成的化合物的化学式为NaxA，元素B的氯化物的化学式为BCly，若化合价不变，则A、B两种元素组成的化学式为 。
【答案】（1）一个Mg带有两个单位正电荷 （2）Ar （3）3 （4）BxAy
【解析】（1）在离子符号中，右上角的数字和正负号，表示离子所带电荷的电性和电量；
（2）稀有气体由原子直接构成；
（3）在化学式中，正负化合价的代数和为零；
（4）根据化学式NaxA和BCly先求出A、B的化合价，再利用AB的化合价写出化学式。
【解答】（1）Mg2+中“2”的意义：一个Mg带有两个单位正电荷。
（2）氩气为稀有气体，直接由氩原子构成，写作Ar；
（3）在Na5PXO10中，钠元素的化合价为+1价，磷元素的化合价为+5价，氧元素的化合价为-2价，因化合物中各元素的化合价的代数和为0，则（+1）×5+（+5）×x+（-2）×10=0，解得x=3；
（4）根据化合物中各元素的正负化合价的代数和为0．在NaxA中，钠元素的化合价为+1价，则A的化合价为-x；在BCly中，氯元素的化合价为-1价，则B元素的化合价为+y，所以A、B两种元素组成的化学式为BxAy。
10．（2019八下·温州期中）碘是人体必需的微量元素之一，有“智力元素”之称。
（1）生活中常见的含碘元素的物质为：碘酒——含碘单质I2；碘片和藻类食物——含碘化钾KI；加碘盐——含碘酸钾KIO3．下列对I2 、KI、KIO3中碘元素的化合价计算正确的是： （填序号）
A．+1、-1、+5 B．0、+1、+5 C．0、-1、+5
（2）碘能与水发生化学反应，生成三种化合物。如图所示：写出反应过程中，属于氧化物的物质的化学式 。
（3）适当食用加碘盐（含碘酸钾）可预防碘缺乏，但服用碘酒（有效成分为I2）却会引起碘中毒。KIO3和I2性质的不同的原因是 。
【答案】（1）C （2）H2O （3）构成物质的微粒不同，化学性质也不同
【解析】（1）根据元素化合价规律分析，单质中元素化合价为0，化合物中各元素化合价代数和为0，所以要计算化合物中某元素化合物时，先确定出其他元素的化合价，再根据化合价规律计算所求元素的化合价。
（2）根据氧化物定义分析；
（3）根据物质构成的粒子不同则化学性质不同分析。
【解答】（1） I2 是单质，单质中元素化合价为0，KI中钾元素化合价为+1，则I化合价为－1，KIO3中钾元素化合价为+1，氧元素化合价为－2，则I 元素化合价为+5；
（2）由粒子结构图可知，反应前和反应后的物质有H2O、I2、HI、HIO，其中H2O为氧化 物；
（3）构成物质的微粒不同，化学性质也不同 ，所以KIO3和I2性质的不同。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
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典例分析
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第6节 表示物质的符号
考点一、化学式
（一）化学式的定义
用元素符号来表示物质组成的式子称化学式。例如氧气的化学式为O2、二氧化碳的化学式为CO2等
（二）化学式的写法
(1)单质化学式的写法:首先写出组成单质的元素符号，再在元素符号右下角用阿拉伯数字写出构成一个单质分子的原子个数。
①单原子构成的单质:稀有气体、金属单质和某些固态非金属单质(因为其构成比较复杂，习惯上直接用元素符号表示其化学式)。如氦气(He)、金属铝(Al)固态磷(P)等。
固态非金属单质也有例外，如碘单质用I2表示。
②多原子分子构成的单质:在元素符号右下角写上构成一个分子的原子数目。常见的有O2、O3、H2、N2、F2、Cl2、Br2、I2等。
(2)化合物化学式的写法: 首先按一定的顺序写出组成化合物的所有元素的符号，然后在每种元素符号的右下角用阿拉伯数字写出每个化合物分子中该元素的原子个数。
①氧元素与另一种元素组成的化合物，一般要把氧元素符号写在右边，如Fe2O3、CO2等。
②氢元素与另一种元素组成化合物，一般要把氢元素符号写在左边，如H2O等，但CH4、NH3等除外。
③金属元素、氢元素与非金属元素组成的化合物，一般要把非金属元素符号写在右边，如NaCl、Al2O3、HCl、H2S等。
④直接由离子构成的化合物，其化学式常用其离子的最简整数比表示。如氯化钠( NaCl )硫化锌( ZnS )、氯化钙( CaCl)等。
（三）化合物化学式的读法
由两种元素组成的化合物化学式名称，一般从右向左读作“某化某”，其顺序与化学式书写恰好相反。
(1)在读化合物的化学式时，有时要读出各元素的原子个数，但“1”一般不读出。 如Fe3O4读作“四氧化三铁"，SO2读作“二氧化硫”。
(2)若两种元素可组成多种不同的物质，在其化学式中，某元素的原子个数不同且在这一化学式中该元素的原子个数为“1”，此时“1”要读出。如CO2读作“二氧化碳”，CO读作“一氧化碳”。
(3)含有复杂原子团的化合物，要根据特征来称呼，不需读出原子或原子团的个数。如氢氧化钠(NaOH)、碳酸钙(CaCO3)、硫酸钾( K2SO4)等。
（四）化学式的意义
化学式的含义 以H2O2为例
宏观 ①表示一种物质②表示该物质由哪些元素组成 ①表示水这种物质②表示水由氢元素和氧元素组成
微观 ①由分子构成的物质的化学式表示该物质的一个分子②表示构成物质的一个分子中所含元素的原子个数或原子个数比 ①表示一个水分子②表示一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成
【能力拓展】①纯净物有化学式，混合物没有化学式，因为只有纯净物的组成是固定不变的，而混合物的组成是不固定的。
②各种物质的化学式都是通过实验的方法测定物质的组成，然后得出来的,并非人们凭空臆造出来的。所以化学式中元素符号右下角的数字不能随意改动。
③有些化学式不仅能表示这种物质的元素组成，还能表示这种物质分子构成，这种化学式也叫分子式。
数字代表的含义：
①写在化学式前的数字表示粒子的个数，如果化学式前的数字大于1,该符号就只有微观意义了。②写在化学式中元素符号右下角的数字，表示1个分子中所含该元素的原子个数，如H2O中的“2"表示1个水分子中含有2个氢原子。
典例1：根据元素的常见化合价写出下列物质的化学式。
（1）氯化镁 。
（2）氯化银 。 （3）碳酸铵 。 （4）硝酸钙 。
变式1：（2021八下·上虞期末）化学式是用元素符号来表示物质组成的式子，是学习化学的基本要求。下列化学式符合书写规则的是（ ）
A．碳酸钠Na2CO3 B．氖气Ne2 C．硫酸锌ZnS D．氧化铜Cu2O
变式2：为了书写和学术交流的方便，常采用国际统一的符号。下列符号中表示2个氮原子的是( )
A． B． C． D．
变式3：（2021八下·北京期中）请填写出下列物质的化学式：
（1）氦气：
（2）人们常说”高空缺氧"中的氧是：
（3）+6价的硫和氧形成的化合物：
考点二、离子的符号
（一）离子的定义：离子是带电的原子或原子团。带正电荷的离子称为阳离子，带负电荷的离子称为阴离子。原子得到电子形成阴离子,失去电子形成阳离子。
（二）离子符号的定义：离子符号是在形成该离子的原子的元素符号右上角标出该离子所带的电荷数。
（三）离子符号的写法
(1)只带一个单位电荷(正负电荷)，则把个数“1”省去，直接在元素符号右上角写“+”或“-”号。如钠离子(Na+)、氯离子(Cl- )等。
(2)带多个单位电荷(正、负电荷)，则在元素符号右上角先写电荷数，再写“+”或“-”号，如镁离子(Mg2+)、铝离子(Al3+)氧离子(O2-)等。
(3)较为复杂的离子:有些离子的组成不止一种元素，如OH-和SO2-等，这种离子称为某某根离子，这些离子是带电的原子团。常见的较复杂的离子见下表。
离子的名称 离子的符号 离子所带电荷
氢氧根离子 OH- -1
硫酸根离子 SO42- -2
硝酸根离子 NO3- -1
碳酸根离子 C032- -2
碳酸氢根离子 HCO3- -1
铵根离子 NH4+ +1
(4)多个离子的表示
在离子符号的前面加上数字表示多个离子。如两个镁离子(2Mg2+)、三个硝酸根离子(3NO3-)等。
【能力拓展】①在化学反应里，常作为一个整体参加反应的原子集团叫原子团，也叫根。原子团也是离子。原子团和原子团之间也可以形成化合物。例如NH4NO3就是由铵根离子和硝酸根离子结合而成的。
②原子团右上角的数字符号表示的是整个原子团所带的电荷，而不是其中的某个原子所带的电荷。
规律总结
离子中各个数字的含义归纳以5SO42-为例说明离子符号中各数字的含义:
2：表示每个硫酸根离子带2个单位负电荷
5：表示5个硫酸根离子
4：表示一个硫酸根离子中含有四个氧原子
1：表示一个硫酸根离子中含有一个硫原子（化学式中1忽略不写）
典例1：（2022八下·金华期中）用元素符号或化学式表示下列物质或微粒：
2 个亚铁离子 ；5 个甲烷分子 ；3 个氖原子 ；
保持氧气化学性质的最小粒子 ；氯化铜中铜元素的化合价为+2 价 ；
中“2”的意义 。
变式1：（2021八下·北京期中）科学学科里，数字被赋予了丰富的内涵。有关下列化学用语中数字“2"说法正确的是( )
①2H ②2NH3 ③SO2 ④ ⑤Mg2+ ⑥2OH- ⑦H2O
A．表示离子个数的是⑤⑥ B．表示离子所带电荷数的是④⑤
C．表示分子中原子个数的是③⑦ D．表示分子个数的是①②
变式2：（2021八下·仙居期末）在宏观、微观和符号之间建立联系是科学学习的特点。
（1）用符号表示三个氢离子： 。
（2）请写出符号“O2”中“2”的意义： 。
变式3：用化学符号或符号的意义填空。
（1）5N 。
（2）n个二氧化碳分子 。
（3）4个氯离子 。
（4）氧化铜中氧元素的化合价为-2 。
（5）2Na+ 。
（6） 。
考点三、化合价
（一）化合价
(1)定义：一种元素一定数目的原子跟其他元素一定数目的原子化合的性质，注意叫作这种元素的化合价。
(2)含义：化合物均有固定的组成，即形成化合物的元素有固定的原子个数比，化合价是元素的一种性质，用来表示原子之间相互化合的数目。
（二）化合价表示的方法
化合价有正价与负价之分，在元素符号的正上方用带“+”或“-”号的阿拉伯数字表示。一般把“+”“-” 号写在前，数字写在后，如等。
（三）化合价的规律
(1)在化合物里，氢元素通常显+1价，氧元素通常显-2 价。
(2)金属元素在化合物里通常显正价。
(3)非金属元素与金属元素或氢元素化合时常显负价，与氧元素化合时常显正价。
(4)单质中元素的化合价为0。
(5)有些元素在不同的化合物里可能显相同的化合价，如CaO、CaCO3中的钙元素均显+2价;而有些元素在不同的化合物里可能显不同的化合价，如FeO、Fe2O3 中铁元素分别显+2价和+3价;而有些元素在同一种化合物中可能显不同的化合价，如NH4NO3中氮元素分别显-3价和+5价，即
(6)在化合物中，各元素正负化合价的代数和为零。
（四）化合价的应用
依据:在化合物中所有元素正负化合价的代数和为零。化合价在学习化学的过程中有多种应用。
(1)根据化学式求元素的化合价。
如FeCl3中Cl元素显-1价,求Fe元素的化合价。设Fe元素的化合价为x,根据化合物中各元素正负化合价代数和为零的原则,有x+ (-1)x3 = 0,x = +3, FeCl3中Fe元素显+3价。
(2)根据化合价判断化学式正误。
例如:判断NaCl2的书写是否正确。已知，在氯化钠中钠元素显+1价，氯元素显-1价。计算各元素化合价的代数和是否为零,(+1)x1+ (-1)x2 = -1≠0,所以此化学式不正确。
【能力拓展】化合价是元素的性质，因此通常称为元素的化合价，而不应该称为原子的化合价，所以化合价只有宏观的意义，没有微观的意义。
①常见元素的化合价
钾钠氢银正一价，氟氯溴碘负一价;
钙镁钡锌正二价，通常氧为负二价;
二三铁、二四碳，三铝四硅五价磷;
铜有正一和正二，单质元素都为零。
②常见原子团的化合价
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。
注意：对于常见的铁元素(存在+2、+3两种化合价)和铜元素(存在+1、+2两种化合价)，人们习惯上将显较低价的化合物称为“亚”，如Cu2O读作“氧化亚铜”，而CuO则读作“氧化铜”;FeO读作“氧化亚铁”，而Fe2O3则读作“氧化铁(或三氧化二铁)”。
典例1：美国阿拉莫斯国家实验室宣布，首次从辐照后低浓铀溶液中生产出钼-99。Na2MoO4是钼元素的重要化合物，其中钼元素的化合价是( )
A．+4 B．+6 C．+5 D．+7
变式1：明矾石广泛用于造纸、制革、化工等工业，其化学式为KAl3(SO4)2(OH)x。其中x的值是 ( )
A．5 B．6 C．7 D．8
变式2：（2021八下·西湖期中）根据CaCl2、Ca(ClO)2、X、KClO3、HClO4 排列特点，X应是（ ）
A．Cl B．HCl C．HClO D．HClO2
变式3：（2020八下·拱墅期末）某同学在学习中建构了“氮及其化合价的价、类关系图”。
（1）图中B点对应的物质的类别是________
（2）写出氨气（NH3）中氮元素的化合价________
1．（2021八下·拱墅期末）下列物质的化学式书写正确的是（ ）
A．铜 Au B．氖气 Ne2 C．氯化铝 AlCl D．氧化铁 Fe2O3
2．（2021八下·拱墅期末）下列化学用语中，数字“2”的说法正确的是（ ）
A．2Mg表示镁元素的个数为2个 B．N2表示1个氮分子中氮原子的个数为2个
C．Fe2+表示铁元素的化合价为+2价 D．H-2表示氢原子的核电荷数为2
3.某超导反磁性材料的化学式为X2Ba4Cu6On，它是由X2O3、BaCO3、CuO三种物质在一定条件下反应生成，假设在反应过程中各元素的化合价不变，则n的值为( )
A.10 B.12 C.13 D.15
4．（2021八下·诸暨期中）R元素只有一个化合价，它的氧化物的化学式为R2O3。下列含R元素的化合物中，化学式书写正确的是（ ）
A．RCl3 B．R(SO4)2 C．RNO3 D．R(OH)2
5．某化合物的化学式为HnXO2n-1，则元素X的化合价可能是( )
A．+(2n+2) B．+(3n+2) C．+(3n-2) D．+(2n-1)
6．下列物质中指定元素按化合价由高至低的顺序排列的是( )
A．锰元素：MnO2 K2MnO4 KMnO4
B．氧元素：O2 H2O H2O2
C．碳元素：CO2 CO C
D．氯元素：KClO3 KCl Cl2
7．（2022八下·永嘉期中）写出符合要求的符号、意义：
（1）硝酸铜中铜元素的化合价为+2价： ；
（2）4个亚铁离子： ；
（3）高锰酸钾（KMnO4）含有 种元素；
（4）O3中“3”的意义 ；
（5）地壳中含量最多的金属元素和硫酸根组成的化合物的化学式： ；
（6）某元素原子 A 的质子数为a，已知 B2+和 A3-具有相同的核外电子数，则B元素的质子数为 。
8．标出下列化合物中氮元素的化合价。
（1）一氧化氮(NO) ；
（2）二氧化氮(NO2) ；
（3）硝酸(HNO3) ；
（4）氨(NH3) ；
（5）硝酸铵(NH4NO3) 。
9．（2022八下·浦江期末）
（1）Mg2+中“2”的意义：
（2）氩气化学式：
（3）含磷洗衣粉中含有Na5PxO10，其洗涤废水的任意排放会污染环境，已知在上述化合物中磷的化合价为＋5，则x应为 。
（4）元素A与钠形成的化合物的化学式为NaxA，元素B的氯化物的化学式为BCly，若化合价不变，则A、B两种元素组成的化学式为 。
10．（2019八下·温州期中）碘是人体必需的微量元素之一，有“智力元素”之称。
（1）生活中常见的含碘元素的物质为：碘酒——含碘单质I2；碘片和藻类食物——含碘化钾KI；加碘盐——含碘酸钾KIO3．下列对I2 、KI、KIO3中碘元素的化合价计算正确的是： （填序号）
A．+1、-1、+5 B．0、+1、+5 C．0、-1、+5
（2）碘能与水发生化学反应，生成三种化合物。如图所示：写出反应过程中，属于氧化物的物质的化学式 。
（3）适当食用加碘盐（含碘酸钾）可预防碘缺乏，但服用碘酒（有效成分为I2）却会引起碘中毒。KIO3和I2性质的不同的原因是 。
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