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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：（2023八下·滨江期末）小滨对一些科学符号中数字的含义有如下的理解，其中正确的是（ ）
A．CO2：可表示二氧化碳气体中有2个氧原子
B．CO32-：可表示一个碳酸根离子带2个单位负电荷
C．2C：可表示两种碳单质
D．Al3+：一个铝原子带三个单位的正电荷
【答案】B
【解析】据化学符号的意义分析，元素符号表示元素和一个原子，表示多个原子元素符号前加相应数字；化学式表示一种物质和一个分子，表示多个分子，化学式前加相应系数；离子符号是在元素符号或原子团符号右上角标上所带电荷数，数字在前，正负号在后，表示多个离子，在符号前加相应数字；元素化合价标在元素符号的正上方，正负号在前，数字在后。
【解答】A. CO2：可表示一个二氧化碳气体的分子中有2个氧原子 ，不符合题意；
B. CO32-：可表示一个碳酸根离子带2个单位负电荷 ，符合题意；
C. 2C：只表示两个碳原子 ，不符合题意；
D. Al3+：一个铝离子带三个单位的正电荷 ，不符合题意；
变式1：（2023八下·上虞期末）下列物质的化学式书写正确的是（ ）
A．氧化镁(Mg2O) B．碳酸钠(NaCO3)
C．硝酸钾(KNO3) D．氯气(Cl)
【答案】C
【解析】化合物化学式的书写一般规律：先读后写，后读先写；金属在前，非金属在后；氧化物中氧在后，原子个数不能漏，正负化合价代数和为零。
【解答】A. 氧化镁化学式为MgO，不符合题意；
B. 碳酸钠化学式为Na2CO3 ，不符合题意；
C. 硝酸钾化学式为KNO3 ，符合题意；
D. 氯气化学式为Cl2 ，不符合题意；
变式2：（2023八下·柯桥期末）下列有关符号含义的描述中，正确的是（ ）
A．O2-：一个氧原子带2个单位正电荷
B．O2：2个氧原子
C．CO2：二氧化碳中有2个氧原子
D．2O2-：2个氧离子
【答案】D
【解析】元素符号右上角的数字表示一个离子所带的电荷数，元素符号右下角的数字表示一个分子中的原子个数进行解答。化学式前面的系数代表微粒个数。
【解答】A.O2-中的“2”表示一个氧离子带2个单位的负电荷，故A错误；
B.O2中的“2”表示一个氧分子中含有2个氧原子，故B错误；
C.CO2中的“2"表示一个二氧化碳分子中含有2个氧原子，故C错误；
D.故2O2-中的“2”表示2个氧离子，故D选项正确。
变式3：（2023八下·下城期中）用元素符号或化学式表示下列物质或微粒：
2个铁原子 ；m个碳酸根离子 ；5个二氧化碳分子 ；
硫酸亚铁： ；氧化钙中钙元素显+2价： 。
【答案】2Fe；；5CO2；FeSO4；
【解析】根据化学符号的意义分析，元素符号表示元素和一个原子，表示多个原子元素符号前加相应数字；化学式表示一种物质和一个分子，表示多个分子，化学式前加相应系数；离子符号是在元素符号或原子团符号右上角标上所带电荷数，数字在前，正负号在后，表示多个离子，在符号前加相应数字；元素化合价标在元素符号的正上方，正负号在前，数字在后。
【解答】 元素符号表示1个原子，多个原子元素符号前加系数，2个铁原子表示为2Fe ；碳酸根离子带2个单位负电荷，m个碳酸根离子表示为 ；5个二氧化碳分子表示为5CO2 ；硫酸亚铁中铁元素为+2价，硫酸根为－2价，化学式为FeSO4 ；氧化钙中钙元素显+2价，表示为。
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：（2023八下·下城期中）结合所学知识回答有关下列问题：
（1）最近科学家成功制备了一种含有铱元素（Ir）的带一个单位正电荷的阳离子（四氧化铱离子），离子结构模型如图所示 ；
（2）考古学上常用碳﹣14原子测定文物年代，碳﹣14原子和碳﹣12原子在原子结构上的不同之处是 。
【答案】（1）
（2）核内中子数不同
【解析】（1）根据图示确定离子的构成，并在符号右上角标上所带电荷数，数字“1”省略不写。
（2）根据同种元素的不同原子中子数不同分析。
【解答】（1）四氧化铱离子带一个单位正电荷，由图示可知，该离子表示为 。
（2）碳﹣14原子和碳﹣12原子都是碳元素，质子数相同，在原子结构上的不同之处是 中子数不同。
故答案为：（1） ；（2）核内中子数不同 。
变式1：（2022八下·杭州月考）据报道，一种新型铝离子电池，比现今普遍使用的锂离子电池具有更加优良的性能。未来该铝离子电池或将成为下一代高性价比电池的理想选择。如图是元素周期表中锂、铝两种元素的有关信息，下列说法不正确的是（ ）
A．锂、铝元素在周期表中分别位于第二、三周期
B．锂、铝元素都属于金属元素
C．锂、铝属于不同元素是因为中子数不同
D．核外电子数Al3＋比Li＋多8个
【答案】C
【解析】元素指具有相同质子数的同一类原子的总称。
【解答】A.由其原子序数可知， 锂、铝元素在周期表中分别位于第二、三周期 ；
B. 锂、铝元素都属于金属元素 ；
C.不同元素的根本区别为其质子数不同；
D. 核外电子数Al3＋ 为10个， Li＋ 为2个；
变式2：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3：（2023八下·义乌期中）（1）地壳中含量最多的金属元素与非金属元素形成的物质的化学式为 ；
（2）元素X的原子获得2个电子，元素Y的原子失去1个电子后，所形成离子的所带电子数均与氖原子相同，由X、Y两元素的离子形成的化合物（具体物质）的化学式为 ；
【答案】（1）Al2O3
（2）Na2O
【解析】（1）根据地壳的元素组成确定元素名称，弄清组成化合物的名字，并写出对应的化学式。
（2）根据原子的得失电子数目和元素的化合价数相同进行分析；
【解答】（1）地壳中含量最多的金属元素为Al，金属元素为O，二者形成的物质是氧化铝，其化学式为Al2O3；
（2）元素X的原子获得2个电子，元素Y的原子失去1个电子后，所形成离子的所带电子数均与氖原子相同。氖原子的核外电子数为10，则X的核外电子数为：10-2=8，Y的核外电子数：10+1=11，则X是氧元素，Y是钠元素，形成的化合物是氧化钠，化学式为Na2O。
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：（2023八下·黄岩期末）碘酸钾(KIO3)主要用作食盐加碘剂。其中碘元素的化合价为（ ）
A．-1 B．+3 C．+5 D．+7
【答案】C
【解析】根据化合物中元素化合价代数和为0分析。
【解答】碘酸钾中钾元素化合价为+1价，氧元素为－2价，由化合物中元素化合价代数和为0可知，碘元素化合价为+5价；
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：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．下列元素符号均表示非金属元素的一组是（ ）
A．H、C、Ca B．K、Mg、Cu C．S、P、F D．Mn、O、Na
【答案】C
【解析】如果元素名称中含有金字旁，那么它为金属元素；否则，为非金属元素。
【解答】A.Ca为钙元素，属于金属元素，故A不合题意；
B.K、Mg、Cu为钾、镁和铜元素，都属于金属元素，故B不合题意；
C.S、P、F为硫、磷和氟元素，都是非金属元素，故C符合题意；
D.Mn、Na为锰和钠元素，都是金属元素，故D不合题意。
2．（2023八下·金东期末）神舟十六号载人飞船发射成功， 又成功将三名宇航员送入”天宫”。太空舱里常用NiFe2O4作催化剂将航天员呼出的CO2转化为O2，已知NiFe2O4中Fe为+3价，则Ni的化合价为（ ）
A．+1 B．+2 C．+3 D．+4
【答案】B
【解析】根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得NiFe204中Ni的化合价为： x+(+3)x2+(-2)×4=0，则x=+2；
【解答】A.（+1）+(+3)x2+(-2)×4=-10，故A错误；
B.（+2）+(+3)x2+(-2)×4=0，故B正确；
C.（+3）+(+3)x2+(-2)×4=10，故C错误；
D.（+4）+(+3)x2+(-2)×4=20，故D错误。
3．（2023八下·拱墅期末）下列化学式的书写，正确的是（ ）
A．硫酸银Ag2S B．碘单质I2
C．氢氧化铁Fe(OH)2 D．铵根离子NH3+
【答案】B
【解析】本题难度不大，掌握化合物化学式的书写方法是正确解答此类题的关键。根据化合物（金属在前，非金属在后；氧化物中氧在后，原子个数不能漏，正负化合价代数和为零）化学式的书写方法进行分析解答即可。
【解答】A. 硫酸银化学式为Ag2SO4，不符合题意；
B. 碘单质化学式为I2 ，符合题意；
C. 氢氧化铁化学式为Fe(OH)3 ，不符合题意；
D. 铵根离子表示为NH4+ ，不符合题意；
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．（2023八下·路桥期末）下列化学用语中，数字“2”的说法正确的是（ ）
A．2H：表示两个氢元素
B．Mg2+：表示镁元素的化合价为+2价
C．NO2：表示二氧化氮中含有两个氧原子
D．2CO：表示两个一氧化碳分子
【答案】D
【解析】
（1）根据元素只讲种类，不计个数进行分析；
（2）根据标在元素符号右上角的数字表示1个离子所带的电荷数进行分析；
（3）根据标在化学式中元素右下角的数字表示一个分子中所含原子的数目进行分析；
（4）根据化学式前面的数字表示分子的个数进行分析。
【解答】
A.元素符号前面的数字表示几个这样的原子，元素只讲种类不讲个数，故2H中的2表示2个氢原子，故A错误；
B.元素符号右上角的数字表示离子所带的电荷数，故Mg2+中的2表示一个镁离子带2个单位的正电荷，故B错误；
C.元素符号右下角的数字表示一个分子中的原子个数，故NO2中的2表示一个二氧化氮分子中含有两个氧原子，故C错误；
D.化学式前面的数字表示几个这样的分子，故2CO中前面的2表示两个一氧化碳分子，故D正确。
6．（2023八下·椒江期末）下列关于化学符号中数字”2”的含义描述，不正确的是（ ）
A．2K+表示2个钾离子
B．H2SO4表示每个硫酸分子中含有2个氢原子
C．2CO表示2个一氧化碳分子
D．Cu2+表示铜元素的化合价为+2
【答案】D
【解析】根据化学符号的意义分析，元素符号表示元素和一个原子，表示多个原子元素符号前加相应数字；化学式表示一种物质和一个分子，表示多个分子，化学式前加相应系数；离子符号是在元素符号或原子团符号右上角标上所带电荷数，数字在前，正负号在后，表示多个离子，在符号前加相应数字；元素化合价标在元素符号的正上方，正负号在前，数字在后。
解答】A、 2K+表示2个钾离子 ，不符合题意；
B、 H2SO4表示每个硫酸分子中含有2个氢原子 ，不符合题意；
C、 2CO表示2个一氧化碳分子 ，不符合题意；
D、 Cu2+表示铜离子带2个单位正电荷，符合题意；故选D。
7．（2023八下·杭州期末）制取氧气所用的双氧水溶液，其溶质是H2O2，溶剂是H2O，下列说法正确的是（ ）
A．H2O2和H2O属于同位素
B．H2O2和H2O都是氧化物
C．因为H2O2分子中有氧分子，所以可以制取氧气
D．H2O2和H2O的组成元素相同，所以化学性质也相同
【答案】B
【解析】A.根据同位素的定义判断；
B.根据氧化物的定义判断；
C.物质由分子构成，分子由原子构成；
D.分子是保持物质化学性质的最小微粒。
【解答】 A.具有相同质子数，不同中子数的同一元素的不同原子被称为同位素，H2O2和H2O不属于同位素，故A错误；
B.氧化物是由两种元素组成的化合物，且一种元素为氧元素，那么H2O2和H2O都是氧化物，故B正确；
C.H2O2分子中不含氧分子，只含有氧原子和氢原子，故C错误；
D.H2O2和H2O的分子的构成不同，则化学性质不相同，故D错误。
8．（2023八下·杭州期末） 1886年，法国化学家莫瓦桑第一次制得了氟的气态单质，并确定其化学式为F。它几乎可以与所有金属直接化合，且在化合物中氟几乎都呈-1价。
（1）F元素属于 (填”金属”或”非金属”)元素。
（2）科学家还用Xe(氙气)和PtF6首次合成了含稀有气体元素的化合物XePtF6，其中PtF6。为带一个单位负电荷的原子团，XePtF6中Pt元素的化合价为 。
【答案】（1）非金属（2）+5
【解析】
①常温下呈气态单质的元素名称常用“气”为部首，如氢、氦、氮、氟、氖、氯、氩。常温下其单质呈液态的元素常用“氵”或“水”为部首，如溴、汞等。常温下呈固态的非金属单质的元素常用“石”为部首，如碳、硫、磷等。金属元素常用“钅”为部首，如钠、铁等。
②化合物中，各元素化合价代数和为0，原子团所带电荷数即为该原子团整体化合价数。
【解答】（1）F元素属于非金属元素。
（2）F元素的化合价为-1价，由于带一个单位负电荷，所以有（-1）×6+1×y=-1，所以Pt的化合价为+5价。
9．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： 。
10．（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。
11．（2023八下·杭州月考）2019年1月3日，嫦娥四号月球探测器登上月球背面，成为世界首个着落在月球背面的探测器。此后，嫦娥四号通过“鹊桥”中继星向世界展现了首张月背的完整风貌。图为月背全景图的局部，可以看到月面充满了奇异而荒凉的壮美。其实看似荒凉的月球矿产资源极为丰富。以铁为例，仅月面表层5厘米厚的沙土就含有上亿吨铁。
（1）科学研究发现，月球上富含铁的同位素：Fe﹣57（一个原子内质子数与中子数之和为57）和Fe﹣54，已知铁元素为26号元素，则下列相关说法错误的是 。
A．Fe﹣57和Fe﹣54原子核外电子数相同，中子数不同
B．Fe﹣57和Fe﹣54在元素周期表中占同一个位置
C．Fe﹣57和Fe﹣54均属于铁元素，所以相对原子质量相同
（2）地球上的铁主要以氧化物形式存在，在Fe2O3、Fe3O4两种化合物中，与等质量铁元素相结合的氧元素的质量比为 ；某赤铁矿（主要成分为氧化铁，且其它成分不含铁）探明含铁量为10.5%，则氧化铁含量为 （以百分数的形式表示）。
【答案】（1）C （2）9：8；15%
【解析】（1）根据同位素为同种元素，质子数相同但中子数不同分析；
（2）根据元素质量比为相对原子质量×原子个数之比、元素质量分数＝相对原子质量×原子个数/相对分子质量分析。
【解答】（1）Fe﹣57和Fe﹣54质子数相同，原子中质子数=电子数，则原子核外电子数相同，中子数不同，A正确；Fe﹣57和Fe﹣54属于同种元素，在元素周期表中占同一个位置，B正确；Fe﹣57和Fe﹣54均属于铁元素，但中子数不同，相对原子质量不同，C错误；
（2）在Fe2O3、Fe3O4两种化合物中，3Fe2O3、2Fe3O4中铁元素质量相等，与等质量铁元素相结合的氧元素的质量比为9：8；某赤铁矿（主要成分为氧化铁，且其它成分不含铁）探明含铁量为10.5%，则氧化铁含量为；
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：（2023八下·滨江期末）小滨对一些科学符号中数字的含义有如下的理解，其中正确的是（ ）
A．CO2：可表示二氧化碳气体中有2个氧原子
B．CO32-：可表示一个碳酸根离子带2个单位负电荷
C．2C：可表示两种碳单质
D．Al3+：一个铝原子带三个单位的正电荷
变式1：（2023八下·上虞期末）下列物质的化学式书写正确的是（ ）
A．氧化镁(Mg2O) B．碳酸钠(NaCO3)
C．硝酸钾(KNO3) D．氯气(Cl)
变式2：（2023八下·柯桥期末）下列有关符号含义的描述中，正确的是（ ）
A．O2-：一个氧原子带2个单位正电荷
B．O2：2个氧原子
C．CO2：二氧化碳中有2个氧原子
D．2O2-：2个氧离子
变式3：（2023八下·下城期中）用元素符号或化学式表示下列物质或微粒：
2个铁原子 ；m个碳酸根离子 ；5个二氧化碳分子 ；
硫酸亚铁： ；氧化钙中钙元素显+2价： 。
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：（2023八下·下城期中）结合所学知识回答有关下列问题：
（1）最近科学家成功制备了一种含有铱元素（Ir）的带一个单位正电荷的阳离子（四氧化铱离子），离子结构模型如图所示 ；
（2）考古学上常用碳﹣14原子测定文物年代，碳﹣14原子和碳﹣12原子在原子结构上的不同之处是 。
变式1：（2022八下·杭州月考）据报道，一种新型铝离子电池，比现今普遍使用的锂离子电池具有更加优良的性能。未来该铝离子电池或将成为下一代高性价比电池的理想选择。如图是元素周期表中锂、铝两种元素的有关信息，下列说法不正确的是（ ）
A．锂、铝元素在周期表中分别位于第二、三周期
B．锂、铝元素都属于金属元素
C．锂、铝属于不同元素是因为中子数不同
D．核外电子数Al3＋比Li＋多8个
变式2：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3：（2023八下·义乌期中）（1）地壳中含量最多的金属元素与非金属元素形成的物质的化学式为 ；
（2）元素X的原子获得2个电子，元素Y的原子失去1个电子后，所形成离子的所带电子数均与氖原子相同，由X、Y两元素的离子形成的化合物（具体物质）的化学式为 ；
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：（2023八下·黄岩期末）碘酸钾(KIO3)主要用作食盐加碘剂。其中碘元素的化合价为（ ）
A．-1 B．+3 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：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．下列元素符号均表示非金属元素的一组是（ ）
A．H、C、Ca B．K、Mg、Cu C．S、P、F D．Mn、O、Na
2．（2023八下·金东期末）神舟十六号载人飞船发射成功， 又成功将三名宇航员送入”天宫”。太空舱里常用NiFe2O4作催化剂将航天员呼出的CO2转化为O2，已知NiFe2O4中Fe为+3价，则Ni的化合价为（ ）
A．+1 B．+2 C．+3 D．+4
3．（2023八下·拱墅期末）下列化学式的书写，正确的是（ ）
A．硫酸银Ag2S B．碘单质I2
C．氢氧化铁Fe(OH)2 D．铵根离子NH3+
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．（2023八下·路桥期末）下列化学用语中，数字“2”的说法正确的是（ ）
A．2H：表示两个氢元素
B．Mg2+：表示镁元素的化合价为+2价
C．NO2：表示二氧化氮中含有两个氧原子
D．2CO：表示两个一氧化碳分子
6．（2023八下·椒江期末）下列关于化学符号中数字”2”的含义描述，不正确的是（ ）
A．2K+表示2个钾离子
B．H2SO4表示每个硫酸分子中含有2个氢原子
C．2CO表示2个一氧化碳分子
D．Cu2+表示铜元素的化合价为+2
7．（2023八下·杭州期末）制取氧气所用的双氧水溶液，其溶质是H2O2，溶剂是H2O，下列说法正确的是（ ）
A．H2O2和H2O属于同位素
B．H2O2和H2O都是氧化物
C．因为H2O2分子中有氧分子，所以可以制取氧气
D．H2O2和H2O的组成元素相同，所以化学性质也相同
8．（2023八下·杭州期末） 1886年，法国化学家莫瓦桑第一次制得了氟的气态单质，并确定其化学式为F。它几乎可以与所有金属直接化合，且在化合物中氟几乎都呈-1价。
（1）F元素属于 (填”金属”或”非金属”)元素。
（2）科学家还用Xe(氙气)和PtF6首次合成了含稀有气体元素的化合物XePtF6，其中PtF6。为带一个单位负电荷的原子团，XePtF6中Pt元素的化合价为 。
9．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) 。
10．（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 。
11．（2023八下·杭州月考）2019年1月3日，嫦娥四号月球探测器登上月球背面，成为世界首个着落在月球背面的探测器。此后，嫦娥四号通过“鹊桥”中继星向世界展现了首张月背的完整风貌。图为月背全景图的局部，可以看到月面充满了奇异而荒凉的壮美。其实看似荒凉的月球矿产资源极为丰富。以铁为例，仅月面表层5厘米厚的沙土就含有上亿吨铁。
（1）科学研究发现，月球上富含铁的同位素：Fe﹣57（一个原子内质子数与中子数之和为57）和Fe﹣54，已知铁元素为26号元素，则下列相关说法错误的是 。
A．Fe﹣57和Fe﹣54原子核外电子数相同，中子数不同
B．Fe﹣57和Fe﹣54在元素周期表中占同一个位置
C．Fe﹣57和Fe﹣54均属于铁元素，所以相对原子质量相同
（2）地球上的铁主要以氧化物形式存在，在Fe2O3、Fe3O4两种化合物中，与等质量铁元素相结合的氧元素的质量比为 ；某赤铁矿（主要成分为氧化铁，且其它成分不含铁）探明含铁量为10.5%，则氧化铁含量为 （以百分数的形式表示）。
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