专题2.4 物质组成的表示
——化学式与化合价
1.能说出几种常见元素的化合价(A)。
2.能用化学式表示某些常见物质的组成(B);利用相对原子质量、相对分子质量进行物质组成的简单计算(C);能看懂某些商品标签上标示的组成元素及其含量(B)。
一、化学式与化合价考查思路
(一)由物质的化学式求某元素的化合价,并判断元素化合价在反应前后的变化,如第1、4、5题都是根据“在化合物里,正负化合价代数和为零”求NaClO中氯元素的化合价;第2(B)、3(2)题不但要求写出化学式,还要判断出元素的化合价,说出变化情况。
1.“84”消毒液的有效成分NaClO中氯元素的化合价为 。
[2013年]
下图是高温下某反应的微观过程。下列说法中正确的是
A.该反应属于复分解反应 B.该反应中元素的化合价没有变化
C.图中的两种化合物都属于氧化物 D.该反应所得生成物的质量比为1:1
[2014年]
3.下图是某反应的微观示意图。
图中的单质为 ;该反应前后化合价没有发生变化的元素为 ; 生成物的质量比为 。
[2015年]
4.“84”消毒液的主要成分是次氯酸钠(NaClO)。NaClO中氯元素的化合价为
A. -1 B.+1 C. +5 D. +7
[2021年]
5. 日常生活中,人们常用84消毒液对环境进行消毒。84消毒液是常见的含氯消毒剂,其有效成分中的氯元素为+1价,则84消毒液的有效成分是
A. 氯化钠(NaCl) B. 次氯酸钠(NaClO)
C. 氯酸钠(NaClO3) D. 亚氯酸钠(NaClO2)
[2022年]
(二)根据组成元素写出物质的化学式,如第6题要求先判断出地壳中含量居前两位的元素O和Si,然后写出形成化合物的化学式SiO2;第7题要求先判断出地壳中含量最多的金属元素Al,然后写出形成氧化物的化学式Al2O3。
6.地壳中含量居前两位的元素所形成化合物的化学式为 。
[2016年]
7.地壳中含量最多的金属元素所形成氧化物的化学式为 。
[2017年]
二、利用相对原子质量进行物质组成的简单计算考查思路
(一)考查由相对原子质量求物质的相对分子质量,如第8(B)、10(C)题要求写出氨气、氧气、氮气、水及一氧化碳、一氧化氮、氮气、二氧化碳的化学式,进一步求出它们的相对分子质量,并比较大小;第9(2)题要求先求出C2H2、O2、CO2、H2O、CO五种物质的相对分子质量,然后由“质量除以相对分子质量再比”求出五种物质的化学计量数之比。
8.下图是某反应的微观示意图,下列有关该反应的说法不正确的是
A.属于置换反应 B.相对分子质量最小的是NH3
C.生成丙和丁的质量比为1︰3 D.氢元素化合价在反应前后没有变化
[2017年]
9.在点燃条件下,2.6 g C2H2与7.2 g O2恰好完全反应,生成6.6 g CO2、1.8 g H2O和x g CO。则x= ;化学方程式为________________ ______________。
[2015年]
10.右图为治理汽车尾气反应的微观示意图。下列有关说法正确的是
A.图中只有两种氧化物 B.该反应属于置换反应
C.相对分子质量最大的是 NO D.生成丙和丁的质量比为 7:22
[2020年]
(二)由相对原子量求某元素的质量分数,如第11、12、13、14、15题由氧化铁、碳酸钙的化学式求出铁、钙、氧的质量分数分别是70%、40%、30%,就可以推断出11题中的甲、13题中的D、15题中的A是氧化铁,14题中的Z是碳酸钙;第16题要求列出四种物质中氧元素质量分数的比例式,把分子变相同,比较分母大小。
11.右图中,甲是氧化物,其中金属元素质量分数为70%;乙是黑色粉末;丙和丁是可溶性盐。
反应①和②的化学方程式分别为 、 ;试剂B是 (填化学式)溶液;反应③的发生需要氧气和水,其化学方程式 。
[2013年]
12.A、B、C、D均含同一种元素,它们的转化关系如右图(部分物质和反应条件略去)。
A是白色难溶固体,相对分子质量为100,金属元素质量分数为40%;C常作干燥剂;D属于碱。则A的一种用途是___;B的化学式为_____;由C转化为D的化学方程式为______。
[2017年]
13.A、B、C、D、E、F均含同一种元素,它们之间的转化关系如右图(部分物质已略去)。
A是目前世界年产量最高的金属;D属于氧化物,氧元素质量分数为30%.B的化学式为 ,D→E的化学方程式为 ,C与氧气、水发生化合反应生成F,该反应的化学方程式为 。
[2019年]
14.若三种物质均含有钙元素;X 可以用来改良酸性土壤;Z 为难溶于水的白色固体,其中金属元素的质量分数为 40%。Y 的化学式为 。
[2020年]
15.A、B、C、D、E均含同一种金属元素,它们之间的转化关系如右图所示(“→ ”表示反应可一步实现,部分物质和反应条件略去)。
已知:A为氧化物,其中金属元素显+3价,其质量分数为70% ,B为单质;E为难溶性碱;A→B 是工业制取B的主要原理。A的化学式为 ______; D→E的化学方程式为 ;C与B可发生化合反应生成D,该反应的化学方程式为 。
[2021年]
16.生活中常使用消毒剂来杀菌、消毒。下列几种消毒液的有效成分(括号内物质)中,氧元素的质量分数最大的是
A.双氧水消毒液(H2O2) B.“84”消毒液(NaClO)
C.酒精消毒液(C2H5OH) D.过氧乙酸消毒液(C2H4O3)
[2020年]
(三)考查根据物质的化学式求某元素的质量,并推出物质的化学式,如第17(2)题就需根据CO2、H2O求出碳、氢的质量,进一步求出青蒿素中氧的质量。第18(2)题需先求出氧化铜中铜的质量分数80%,然后求出反应前(后)固体中铜元素的质量,最后算出反应后固体氧化铜的质量,即求出反应生成水和二氧化碳的质量之和。第19题需先确定X含C、O二种元素(反应前后氢元素质量相等,CO2和H2O中氧质量之和9.6g+3.2g=12.8g,故X含氧元素质量为:16g-12.8g=3.2g和碳元素质量为:3.6g-1.2g=2.4g),再求出C、O二种元素原子个数之比为:1:1,确定出X的化学式是CO,进一步求出O2与CO化学计量数之比:5:2。第20题先由二氧化碳质量和氧元素质量分数求出C元素质量,再算出O、H质量,由氢元素质量求出生成 H2O的质量。第21题先求出N2O4的质量,由N2O4、CO2、H2O、N2的质量求出有机物中C、H、N的质量,再求出C、H、N的原子个数比,结合有机物相对分子量为60推出化学式C2H8N2。
17.葡萄糖酸锌(C12H22O14Zn)中所含人体必需的微量元素是 。2015年诺贝尔奖获得者屠呦呦发现的青蒿素是一种抗疟疾药,若14.1 g青蒿素燃烧生成33.0 g CO2和9.9 g H2O,则青蒿素中氧的质量与其燃烧消耗氧气的质量之比为 。
[2016年]
18.碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]受热分解生成氧化铜、水和二氧化碳,反应的化学方程式为___;充分加热24g含氧化铜的碱式碳酸铜固体,若反应前后固体中铜元素的质量分数之比为3:4,则该反应生成水和二氧化碳的质量之和为__________g。
[2018年]
19. 一定条件下,4.8 g CH4与16.0g O2恰好完全反应,生成10.8 g H2O、4.4 g CO2和物质X。则X的质量为________g;该反应方程式中O2与X化学计量数之比为_________。
[2014年]
20.现有乙醇和乙醛(CH3CHO) 的混合物 13.4 g,完全燃烧后生成 26.4 g CO2,则生成 H2O 的质量为 g。
[2020年]
21.某有机物与N2O4反应释放能量,可以作高能能源。该有机物18g与一定质量的N2O4恰好完全反应,可以生成26.4gCO2, 21.6g H2O和 25.2gN2,实验测得其相对分子量为60,则该有机物的化学式为 。
[2021年]
1.强化化学用语,特别是元素符号、化合价的记忆,掌握化合物化学式的书写方法(正价写左,负价写右;等价结合,交叉写数)及根据化合物中元素化合价代数和为零来判断某元素的化合价。
2.掌握化学式表示的意义:化学式在宏观上表示一种物质及物质的组成(即所含元素种类),微观上(由分子构成的物质)表示一个分子及分子的构成(即所含原子总数和各种原子的个数比);由原子直接构成的单质,此时元素符号除表示一种元素和这种元素一个原子外,还表示这种物质。
3.掌握有关化学式的计算:先找出所有组成元素,抓住化学式中的两个量:相对原子质量和原子个数,先把相对原子质量乘于原子个数,相加得相对分子质量,相比得元素质量比,除以物质相对分子质量得质量分数。有关化学式的计算公式如下:(以化合物AaBb为例)。
⑴ AaBb相对分子质量=A相对原子质量×a+B相对原子质量×b
⑵ A、B元素的质量比=
⑶ A的质量分数= ×100%
⑷A的质量=化合物AaBb的质量×A的质量分数
4.化学式中,原子个数之比等于其元素质量除以相对原子质量,然后相比。化学方程式中,化学计量数之比等于物质质量除以相对分子质量,然后相比。
1.“信阳毛尖”是一种绿茶,绿茶中含有的单宁酸(化学式为C76H52O46)具有抑制血压上升、清热解毒等功效。下列有关单宁酸的说法正确的是
A.属于氧化物 B.由碳原子、氢分子和氧分子构成
C.氢元素的质量分数最小 D.碳、氧两种元素的质量比为76:46
2.“三氯生”是一种高效广谱抗菌剂,广泛用于牙膏、药皂、洗面奶、空气清新剂等。下面关于三氯生(C12H7Cl3O2)的说法中错误的是
A.三氯生中含有氧分子 B.三氯生由碳、氢、氯、氧四种元素组成
C.三氯生是一种有机物 D.一个三氯生分子共含有24个原子
3. 在许多国家和地区蔓延的禽流感疫情已对人类健康构成威胁,世界卫生组织推荐达菲作为应对可能的禽流感大流行的储备用药。达菲的化学式为C16H28 N2O4·H3PO4。下列关于达菲的叙述中正确的是
A.达菲分子由六种元素组成 B.达菲分子中碳、氮、磷元素的质量比是192∶28︰31
C.达菲由16个碳原子、28个氢原子、1个四氧化二氮分子和一个磷酸分子组成
D.使用达菲后就没有必要再研发新的抗禽流感药物了
4.市售加碘盐是在食盐中加入一定量的碘酸钾(KIO3)。下列关于碘酸钾的说法正确的是
A.碘酸钾中K、I、O三种元素的质量比为1:1:3 B.碘酸钾中碘元素的化合价为+5
C.碘酸钾的相对分子质量为182 D. 碘酸钾中碘元素的质量分数为69.8%
5.2017年7月19日,人社部将西达本胺等36种药品纳入最新医保目录。西达本胺由分子构成,其化学式为C22H19FN4O2,下列关于西达本胺的说法不正确的是
A.西达本胺中C、H、F、N、O元素质量比为264∶19∶19∶56 ∶32
B.西达本胺的相对分子质量为371
C.一个西达本胺分子中含有48 个原子 D.西达本胺中氟元素的质量分数约为4.87%
6.染发时常用到对苯二胺(C6H8N2)作着色剂,下列关于对苯二胺的说法中正确的是
对苯二胺中C、H、N三种元素的质量比为12∶1∶14
B.一个对苯二胺分子是由6个碳元素、8个氢元素和2个氮元素组成的
C.对苯二胺是由6个碳原子、8个氢原子和2个氮原子构成的
D.对苯二胺的相对分子质量为108
7.下图表示水消毒时所发生反应的微观过程。下列有关说法正确的是
A.图中单质的化学式为O2 B.该反应属于置换反应
C.生成物的水溶液呈中性 D.生成物中氯元素的化合价分别为-1和+l
8.目前,生产自来水使用适量的氯气,因为氯气(Cl2)可以和水反应得到HCl和HClO(次氯酸),HClO能杀菌消毒。而新型净水剂高铁酸钠(Na2FeO4)的效果更好,且对人体无害。下列有关说法错误的是
A.实验室一般不用自来水配制纯净试剂 B.HClO中氯元素的化合价为+1价
C.Na2FeO4中铁元素的化合价为+3价 D.Na2FeO4中高铁酸根的化合价为-2价
9.下列符号中,既能表示一个原子,又能表示一种元素,还能表示一种物质的是
A. C60 B. O2 C. H D. Au
10.按氯元素化合价由低至高的排列顺序,在HCl、X、HClO、KClO3中,X代表的是
A.NaCl B. KClO C. Cl2 D. ClO2
(
执行标准:
GB1412-99
主要成分:碳酸钙
含量:每片含碳酸钙
0.75g
XX
公司出品
)11.缺钙会导致儿童发育不良或佝偻病。小明从食物中摄入钙
元素不足,每天还需要服用2片某种钙片。该钙片标签的部分内容
如右图(钙片中只有碳酸钙含钙元素),小明每天从食物中,摄入
钙元素的质量为
A.0.30 B.0.60g C.0.75g D.1.50g
12.某物质在空气中完全燃烧生成8.8g二氧化碳和5.4g水,则关于这种物质的组成描述正确的是
A.该物质只含有碳元素和氢元素 B.该物质中碳元素与氢元素的质量比为12∶1
C.该物质一定含有碳元素和氢元素,可能含有氧元素
D.该物质的分子中碳原子与氢原子的个数比为1∶2
13.要使二氧化硫和三氧化硫中含有相同质量的氧元素,则二氧化硫与三氧化硫的质量之比应为
A.3︰5 B.3︰2 C.4︰5 D.6︰5
14. (2020·常州市)地壳中的元素分布如图,其中区域②代表的元素是
A. 氧 B. 硅 C. 铝 D. 铁
15.(2020·常州市)景德镇的高岭土【主要成分:Al2(Si2O5)(OH)n】是制造陶瓷器的优良原料。经分析,其中铝、氧元素质量比为3∶8,则
A. n=1 B. n=2 C. n=3 D. n=4
16.(2020·泰州市)水杨酸(C7H6O3)能有效抑制葡萄球菌和大肠杄菌。下列有关说法正确的是
A. 水杨酸由三种元素组成 B. 水杨酸中氢元素的质量分数最大
C. 1个水杨酸分子中含有20个原子 D. 水杨酸中氢、氧两种元素的质量比为2:1
17.(2020·永州市)2020年1月21日,中科院武汉病毒研究所申报了瑞德西韦(Remdesivir) 的中国发明专利,瑞德西韦是治疗新冠病毒肺炎的一种临床试验抗病毒药物,其化学式为C27H35N6O8P.下列关于瑞德西韦说法错误的是
A.瑞德西韦属于有机化合物 B.瑞德西韦中N、O元素的质量之比为3:4
C.瑞德西韦的相对分子质量为602 D.一个瑞德西韦分子中含有77个原子
18.(2021 黑龙江)甲和乙在一定条件下反应,生成丙和丁,结合微观示意图分析,下列判断正确的是
A.此反应涉及四种化合物 B.反应前后原子种类不改变
C.反应前后各元素的化合价都没有改变 D.甲物质由碳原子和氧原子组成
19.(2021 深圳)如图所示,下列说法错误的
A.反应Ⅰ前后原子数目不变 B.反应中甲与乙的分子个数比为1:1
C.反应Ⅱ丙中N的化合价﹣3价 D.想要得到更多H2,应减少反应Ⅱ的发生
(2021 眉山)乙烯产量是衡量一个国家或地区石油化工发展水平的标志。乙烯具有广泛用途,如可以合成装食品用的聚乙烯塑料袋,也可以发生如图所示的反应合成乙醇。
则下列说法正确的是
A.酒精灯失火时用湿毛巾盖灭是利用了降低着火点的原理
B.聚乙烯塑料属于有机高分子材料 C.如图所示说明了分子在化学变化中不可分
D.据图所示可知,乙醇分子中碳元素、氢元素、氧元素质量比为2:6:1
21.(2021 金华)据报道,科学家已在实验室利用催化剂,实现常温常压下将甲酸分解制出氢气。其变化前后的微观示意图如图所示。下列说法正确的是
A.甲酸由碳、氢、氧三种原子组成 B.甲酸相对分子质量为46克
C.丙分子中碳、氧原子个数比为2:1 D.由乙分子构成的物质是单质
22.(2022·江苏徐州)生活中常对一些场所进行消毒以保障人体健康。下列几种消毒剂的叙述正确的是
A.二氧化氯(ClO2)由1个氯原子和1个氧分子构成
B.次氯酸钙[Ca(ClO)2]中氯元素的化合价为+1价
C.正丙醇(C3H8O)的相对分子质量为60g
D.过氧乙酸(C2H4O3)中碳、氢、氧元素的质量比为2:4:3
23.(2022·江苏扬州·中考真题)乳酸可用作饮料中的酸味剂,分子式为C3H6O3.下列说法正确的是
A.分子中含12种元素 B.碳、氢元素质量比为1:2
C.每个乳酸分子中含有3个水分子 D.相对分子质量为(12×3+1×6+16×3)
24.(2021·江苏无锡)将0.72g草酸亚铁(FeC2O4)放在一个可称量的敞口容器中高温焙烧,500~600℃时,容器中的固体质量保持0.4g不变。所得物质的化学式为
A.Fe B.FeO C.Fe2O3 D.Fe3O4
25.最近,科学家确认,一些零食特别是油炸食品含有致癌物质丙烯酰胺(C3H5ON),丙烯酰胺的相对分子质量是_________,碳、氢、氧、氮元素的质量比为_______,氮元素的质量分数为_______。
26.下列是生活中常见的物质:①熟石灰②纯碱③铁粉。请选择适当的物质用化学式填空。
(1)在食品袋内作干燥剂和防腐剂,可选用__________;(2)使烘出的饼干酥脆不带酸味,可选用__________;(3)改良酸性土壤,可选用__________。
27.在H、O、Cl、C、Na几种元素中,选择元素组成符合下列要求的物质(写化学式)。
(1)实验室制取氧气的反应物__________;(2)可用于除去铁锈的酸__________;
(3)可用于焙制糕点时的发酵粉________;(4)可作调味品和防腐剂__________。
28.蛋白质在人体肠胃内与水反应,最终生成氨基酸被人体吸收。丙氨酸(化学式为C3H7O2N)就是其中的一种。
⑴丙氨酸分子中C、H、O、N原子个数比为__。
⑵丙氨酸的相对分子质量是__,氮元素的质量分数为__(计算结果精确到0.1%)。
29.下图是某输液瓶标签上的部分内容。
葡萄糖由 种元素组成,其中碳元素的质量分数为 。
(
食
盐
成分:
NaCl KIO
3
含
碘
:
20mg/kg
重量
: 500g
注意:勿长时间加热
保存:防潮、放阴凉处
)30.碘元素对青少年智力发育影响很大,加碘盐通常在食盐中加碘酸钾(KIO3)。右图是超市销售的一种加碘盐标签上的部分文字说明。碘酸钾中钾、碘、氧三种元素质量比为________,碘酸钾中碘元素的质量分数是 ,食盐能为人体提供的主要营养素是 。
31.下图是某试剂瓶标签上的内容。
要把10g这种浓硫酸稀释为10%的硫酸,需要水的质量为 g。硫酸中氢、硫、氧三种元素质量比为_____,氢元素的质量分数是 ,硫元素的化合价为 。
32.(2020·吉林省)根据如图,回答下列问题。
(1)写出溶剂的化学式____________;(2)写出图中阴离子的符号______________;
(3)KOH中氧元素的化合价为_______________。
33. (2020·金昌市)新型冠状肺炎在我国发生后,我省推出防治新冠肺炎中医药“甘肃方剂”,成效明显。传统中药“金银花”的有效成分“绿原酸”具有抗菌杀毒的作用,其分子式为C16HxO9。已知绿原酸的相对分子质量为354,请你计算:
(1)C16HxO9中x=______________。
(2)“绿原酸”中碳元素和氧元素的质量比为_____________。
(3)“绿原酸”中氧元素的质量分数是____________(结果精确到0.1%)。
1.+1 2.C 3.氮气(或N2) O(或氧) 7︰22(或22︰7) 4.B 5.SiO2 6.Al2O3 7.C
8.1.4 4C2H2+9O26CO2+4H2O+2CO 9.D
10.Fe2O3 +3CO 高温 2Fe +3CO2 (或 2Fe2O3 +3C 高温 4Fe +3CO2 ↑等)
Fe2O3 +6HCl = 2FeCl3 +3H2O[或Fe2O3 +3H2SO4 = Fe2(SO4)3 +3H2O 等]
NaOH[或 Ca(OH)2 等] 4Fe(OH)2+O2 +2H2O = 4Fe(OH)3
11.作建筑材料或补钙剂等 CaCl2或 Ca(NO3)2等 CaO+H2O=Ca(OH)2
12.(1)FeCl2,Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
13.CaCl2【或Ca(NO3 )2】 14.Fe2O3: 2NaOH+FeCl2=Fe(OH)2+2NaCl; 2FeCI3+Fe= 3FeCl2 15.A
16.锌(或Zn) 5︰36(或4︰28.8) 17. Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑ 6
18. 5.6 5:2 19. 12.6 20.C2H8N2
1.C 2.A 3.B 4.B 5.B 6.D 7.D 8.C 9.D 10.C 11.B 12. C 13. D 14.B 15.D 16.A 17.B 18.B 19.B 20.B 21.D 22.B 23.D 24.C
25.丙烯酰胺的相对分子质量为;12×3+(1×5)+16+14=71
其中C、H、O、N的质量比为:12×3:(1×5):16:14=36:5:16:14
氮元素的质量分数为:14/71×100%=19.7%
26.Fe Na2CO3 Ca(OH)2
27.H2O2 HCl NaHCO3 NaCl 28. ⑴ 3:7:2:1 ⑵ 89 15.7%
29.三 40% 30. 39 : 127 : 48 59.3% 无机盐
31.88g 1 : 16 : 32 2.04% +6
32.(1) H2O (2) OH- (3) 33.18 4:3 40.7%