知识整理
1.根据化学式计算
(1)相对分子质量 (2)组成物质的元素质量比 (3)组成物质的元素质量分数 常用的计算关系式有(以化合物AmBn):
物质的相对分子质量=A的相对原子质量×m + B的相对原子质量×n
A、B元素的质量比=A元素的相对原子质量×m/ B元素的相对原子质量×n A元素质量分数=A元素的相对原子质量×m/AmBn的相对分子质量×100% 计算时的注意点:
(1)正确书写化合物的化学式;
(2)正确计算有关量,如相对分子质量、某元素的质量分数等; (3)计算格式应规范。 2.有关纯度的计算
物质(或元素)的纯度=纯物质(或元素)的质量/不纯物质的质量×100% 计算时的注意点:
(1)物质(或元素)的质量不能遗漏或增添;
(2 ) 真正弄清纯与不纯的关系,正确求解物质(或元素)的纯度。 3.有关化合价的计算
确定化合物中元素的化合价,需注意∶ (1)化合价有正价和负价; (2)氧元素通常显-2价。 (3)氢元素通常显+1价。
(4)金属元素跟非金属元素化合时,金属元素显正价,非金属元素显负价。 (5)一些元素在同种物质中可显不同的化合价。 (6)在化合物里正负化合价的代数和为0.
(7)元素的化合价是元素的原子在形成化合物时表现出来的一种性质,因此,在单质分子里,元素的化合价为0. 经典例题
例1. 明矾是日常生活中一种常见的盐,可作净水剂,其化学式为KAl(SO4)2·12H20。求: 1) 明矾的相对分子质量;
2) 明矾中所含各元素的质量比; 3) 氧元素的质量分数; 4)含结晶水的质量分数。 【答案】
(1)明矾的相对分子质量=39+27+(32+16+4)×2+12×(1×2+16)=39+27+192+216=474 (2)各元素的质量比为mk:mAl:ms:mo:mH=39:27:32×2:16×(8+12):1×2×12 =39:27:64:320:24
Ar(O)×(4×2+12) 16×20
(3)氧元素的质量分数= ×100% = ×100%=%
Mr[KAl(SO4)2·12H20] 474
12×Mr(H20) 12×18
(4)含结晶水的质量分数= ×100% = ×100%=%
Mr[KAl(SO4)2·12H20] 474
例2.某甲醛溶液中氢元素的质量分数为10%,则碳元素的质量分数为多少(甲醛的化学式为HCHO) 【分析】本题常规解法是:先根据溶液中氢元素的质量分数求出甲醛的质量分数,再利用甲醛化学式求出溶液中碳元素的质量分数。这种解法运算太多,容易出错。
分析甲醛化学式HCHO,我们会发现其中H、O原子个数比为2 :1,即可将甲醛的化学式写作C(H2O)n 。则此题可以巧解。
HCHO可写作C(H2O) ,可虚拟由HCHO和 H2O构成的溶液的化学式为 Cm(H2O)n H%=10% 则 H2O%=H%×18/2=90% 所以C%=1-H2O%=1-90%=10% 【答案】碳的质量分数为10% 。 例3.原计划用90kg尿素[CO(NH2)2],现因缺货改用硝酸铵(NH4NO3)。计算要用多少千克的硝酸铵才能与90kg尿素的含氮量相等
【分析】 此题是求两种不同的物质中同一种元素的质量相等时,两种不同物质的质量关系。解答此题的方法有多种,最简单的方法是关系式法。关系式法首先要确定两种物资的分子个数比。根据元素质量相等时(同种元素),其中所含原子个数相同,可知当NH4NO3和CO(NH2)2中氮元素质量相等时,NH4NO3和CO(NH2)2的分子个数比是1 :1,因为它们每一个分子中都含有两个氮原子。 设x kg NH4NO3中含氮量与90kg CO(NH2)2的含氮量相等。 据关系式 NH4NO3 ~ CO(NH2)2
80 60 x kg 90kg
80:60=x:90kg x =120kg 【答案】需用120kg的NH4NO3。
例4.试确定化合物K2MnO4中Mn元素的化合价。
解析:设化合物中Mn元素化合价为+x价,依化合物中各元素化合价正负代数和为零的原则有
2×(+1)+1×(+x)+4×(-2)=0解之得x=6
故K2MnO4中Mn元素化合价为+6价。
例5.元素X的原子最外层上有1个电子,元素Y的原子外层上有6个电子,则X、Y两元素可形成的化合物的化学式为[ ] A.XY B.X2Y C.XY2 D.X3Y
解析:本题的关键可以说是首先得确定在形成化合物时,X、Y两元素所表现的化合价。因X最外层上只有1个电子,最高正价为+1价,Y最外层6个电子,离8电子稳定结构尚差2个,故最低负价为-2价,则X、Y所形成化合物分子式为X2Y,应选B。 自主检测
一、选择题(每小题只有1个正确答案)
1.下列铜的化合物中,铜元素的质量分数最大的是 ( ) 4 C. Cu(OH)2 D. Cu2O
2. 质量相等的SO2和SO3,两者氧元素的质量比是 ( ) : 3 B. 5 : 6 C.2 : 5 D. 3 : 2
3.下列含碳物质中,碳元素质量分数最小的是 ( ) A.干冰 B.甲烷 C. 生铁 D.二氧化碳
4.某石灰石样品,经分析含CaCO3为90%。则样品中钙元素的质量分数为 ( ) % % % %
5.含有杂质的某硝酸铵样品,经测定其含氮元素的质量分数仍为35%,则其所含有的杂质一定有 ( ) A. CO(NH2)2 B. 3 C D.(NH4)2SO4
6.要使SO2与SO3含有相同质量的氧元素,则SO2与SO3的分子个数比为 ( )
:1 :2 C.1:4 :5
7.4.6g某物质在氧气中完全燃烧生成和,则该物质的组成为( )
A.只含碳、氢两元素 B.一定含碳、氢、氧三种元素 C.一定含碳、氢两种元素,可能含氧元素 D.无法确定
8.由氧化镁和另一金属氧化物组成的混合物4g,其中含有氧元素1.8g,则另一种金属氧化是
( ) 3 C
9.在由CO2和O2组成的混合气体中,测知碳元素的碳元素的质量分数为20%,则混合气体中CO2和O2的质量比为 ( )A. 2:1 :2 C.11:4 :7
10.常温下,某气体可能是由SO2、CO、N2中的一种或几种组成,测得该气体中氧元素的质量分数为50%,则该气体可能为下列组成中的 ( ) ①SO2 ② SO2、CO ③SO2、N2 ④CO、N2 ⑤SO2、CO、N2 A.①②③ B.②③⑤ C.①②⑤ D①④⑤
11.由碳和氧两种元素组成的气体,经测定碳与氧两种元素的质量比为3:5,该气体是( ) A.混合物 B.纯净物 C.化合物 D.有机物
12.有一种含CaCO3与CaO的混合物,测得其中钙元素质量分数为50%。取该混合物16g,经高温煅烧后,
将剩余固体投入足量水中,固体全部溶解生成Ca(OH)2,则生成的Ca(OH)2质量为 ( )A.3.7g B.7.4g C.14.8g D.22.2g 二、填空题
13.康泰克等以前治疗感冒的常用药,因含PPA(苯丙醇胺)对人体有较大的副作用而被禁用,的化学式为C9H13ON,它由 种元素组成,每个PPA分子中共含有 个原子,其相对分子质量为 。
14.相同质量的NH4NO3与混有(NH4)2SO4的CO(NH2)2样品中含氮量相同,则混合物中(NH4)2SO4的CO(NH2)2两物质的质量比为 。 三、计算题
15.某元素R可形成化学式为RO的氧化物,且其中R的质量分数为%。 (1)求R元素的相对原子质量; (2)R元素还可形成化学式为RO2的氧化物,若RO与RO2含有相同质量的R元素,求RO和RO2的质量比。
16.在CO和CO2的混合气体中,氧元素的质量分数为64%,将此混合气体10g通入足量的石灰水中,充分反应后得到白色沉淀的质量是多少
习题精选(二)
1.某元素R的氧化物分子中,R与O的原子个数比为2︰3,则R的化合价是( ) A.+2价 B.+3价 C.-2价 D.-3价 2.下列物质的化学式,书写错误的是( )
A.氯化亚铁FeCl3 B.氢氧化钠NaOH C.氧化镁MgO D.碳酸钠NaCO3
3.某元素氧化物的化学式为M2O3(M化合价没有变化),则下列化学式中错误的是( ) A.MCl3 B.MSO4 C.M2(SO4)3 D.M(OH)3 4.下列说法正确的是( )
A.元素的化合价数值等于一个原子得失电子的数目 B.铁的化合价为零
C.水中氢气的化合价为零 D.单质铜中铜元素化合价为零,化合物中铜元素化合价为+1或+2价 5.下列化学式中正确的是( )
A.ZnCl3 B.Ca(NO3)2 C.K2OH D.AlCl2
6.某金属元素M的氯化物的化学式为MCl2,其氧化物的化学式为( ) A.MO2 B.M2O C.MO D.M2O3
7.某元素的相对原子质量为27,化合价为+3,则其氧化物中含氧的质量分数为( ) A.47.1% B.26.5% C.77.1% D.72% 8.下列各个化学变化前后,同种元素的化合价数值变化最大的是( )
A.C→CO2 B.KClO3→KCl C.KMnO4→K2MnO4 D.NH3→NH4Cl 9.下列各组物质中氮元素的化合价由低到高的排列顺序是( )
A.N2 、NH3、NO2 B.NH3、N2O5、NO2 C.N2、N2O3、NH3 D.NH3、N2、N2O3
10.X、Y 、Z三种元素组成的化合物里,Y为+2价,Z为+5价,X为-2价。X、Z 两元素在化合物里组成的原子团为-3价,且有5个原子。则此化合物的化学式为 。
11.下列化学符号①2CO ②2Ag ③Mg ④BaO⑤H2O中的数字“2”表示(填序号)
(1)离子个数的是 ;(2)离子所带电荷数值的是 。 (3)分子个数的是 ;(4)元素化合价数值的是 。
12.某化合物的化学式为HnRO2n,则R的化合价为 ;若R的化合价为奇数1则R的氧化物的化学式为 ;若R的相对原子质量为A,则化合物HnRO2n 。的相对分子质量为 。
+
?2答案
13.四 24 151 :3 15.(1)14 (2)15:23 16. 10g
参考答案(二)
1.B由氧化物中的元素的原子个数比,可确定其化学式为R2 O3。根据在化合物中正、负化合价代数和为零的原则及隐含信息氧元素的化合价为-2价,可推算出R的化合价应是+3价。
2.AD 在化合物中不仅元素表现出一定的化合价,某些原子团也表现出一定的化合价,且在化合物里正负化合价的代数和为零。例如:亚铁是指+2价的铁元素,氯化亚铁应写作FeCl2;碳酸根(CO3)为-2价,钠元素为+1价,所以碳酸钠应写作Na2CO3 。
3.B 由化学式M2O3确定M的化合价为+3价。根据化合物中,正负化合价代数和为零的原则对各选项进行判断,可知化学式MSO4是错误的。
4.D 对于离子化合物来说,元素的化合价数值等于一个原子得失电子的数目,而共价化合物中元素的化合价是由共用电子对的偏移程度决定,A不确切;铁元素的化合价,在单质时为零价,而在化合物中常显+2、+3价,类似的铜元素也是这样,所以B错D对;水是由H2O分子聚集而成的,不存在单质H2分子,即H2O中氢元素的化合价为+1价。
5.B 根据化合物中各元素化合价代数和为零,只有B项满足。
6.C 此金属元素的氯化物化学式为MCl2,金属一般显正价,那么氯元素为-1价,金属为+2价,那么它的氧化物有MO。
7.A 由于元素化合价为+3价,则氧化物化学式为R2O3,那么氧的质量分数为=47.1%。
8.B A项中C的化合价由0价变为+4价,B项Cl的化合价由+5价变为-1价,C项中Mn的化合价由+7价变为+6价,D项中N的化合价由-3价变为-3价。所以B项中化合价的数值变化最大。
9.D A中N元素的化合价依次为0,-3价,+4价,0,-3;B中N元素的化合价依次为-3仇+5价,+4价;C中N元素的化合价依次为0,+5价,-3价;D中N元素的化合价依次为-3价,0,+5价。
10.Y3(XZ4)2
分析:已知Y为+2价,X、Z两元素在化合物里组成的两原子团为-3价,要求写出此化合物的化学式,必须求出原子团中X、Z元素的原子个数。
设由X、Z两元素组成的原子团为(XaZb),根据原子团的化合价等于原子团里各元素正、负化合价代数和列式:
3?2??3?23?16?100%
2?27?3?16
即原子团为XZ4,交叉书写化学式:
3?Y(XZ4)?Y(XZ4)?Y3(XZ4)2
?2?3