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第四单元 自然界的水
课题4 化学式与化合价
一、化学式
1．定义：用元素符号表示物质的式子叫做__________。
2．表示的意义：由分子构成的物质的化学式，可以表示________，可以表示该物质的________；可以表示该物质的__________；还可以表示该物质的____________。
3．由两种元素组成化合物的名称，一般从右到左读作________，有时还要读出_________。
4．书写化合物的化学式时，除要知道这种化合物含有哪几种元素及不同元素原子的个数比之外，还应注意以下几点：
（1）组成元素原子个数比为_________时，省略不写。
（2）氧化物一般把氧元素的符号写在________，另一种元素符号写在__________。
（3）金属元素与非金属元素形成的化合物，金属元素符号写在________，非金属元素符号写在__________。
二、化合价
1．化合价有______和______之分。
2．在许多化学反应中常作为一个整体参加，这样的原子基团叫做_____，也叫根。
3．应用化合价推求物质化学式的根据：
（1）这种化合物_________；
（2）化合物中各元素代数和为_____。
【答案】一、1．化学式
2．这种物质 组成元素 1个分子 1个分子的构成
3．某化某 原子个数
4．（1）1
（2）右方 左方
（3）左方 右方
二、1．正价 负价
2．原子团
3．（1）确实存在 （2）零
一、化学式
1．概念 用元素符号表示物质组成的式子叫化学式。
水 　　H2O
氧气 　　 O2
二氧化碳 　　 　CO2
注意啦！
（1）纯净物的组成是固定不变的，所以表示每种物质的化学式有一种，但一个化学式不一定只表示一种物质，如金刚石和石墨的化学式都是“C”；混合物的组成不固定，所以没有化学式。
（2）物质的化学式都是通过实验方法测定物质的组成后得出来的，所以化学式中元素符号右下角的数字不能改动。
2．表示的意义
（1）由分子构成的物质的化学式，不仅表示物质的组成，也表示分子的构成，所以也叫分子式，如水（H2O）、二氧化碳（CO2）等。
（2）由原子直接构成的物质，其元素符号即化学式，此时化学式就有三种意义：
宏观方面：①表示一种物质，②表示一种元素。
微观方面：③表示一个原子。
（3）由离子构成的物质中不存在一个个的分子，其化学式表示了该物质中各元素原子数的最简比。
3．化学式相关数字的意义
（1）写在化学式前面的数字，表示粒子（原子、分子）的个数。如2Fe表示两个铁原子，2H2O表示两个水分子，此时符号“2Fe”、“2H2O”只表示微观意义，不表示宏观意义。。
（2）离子符号前面的数字表示离子的数目。
（3）化学式右下角的数字表示一个某粒子中某原子或原子团的数目。
（4）离子符号右上角的数字表示该离子所带电荷数。
（5）元素符号（原子团）正上方的数字表示该元素（原子团）的化合价。
注意：
化学式前面的化学计量数可变，化学式中各元素符号右下角的数字不能变。
4．化学式的书写和命名
物质类型
化学式的写法
化学式的读法
单质
金属
用元素符号表示
铁——Fe
元素名称：铁
稀有气体
氦气——He
“某气”：氦气
非金属
固态
硫——S
元素名称：硫
气态
在元素符号的右下角写出表示分子中原子个数的数字。如氧气——O2、氮气——N2、氢气——H2
“某气”：O2——氧气
化合物
氧化物
氧元素符号在右，另一种元素符号在左。如CO2、Fe3O4等
从右向左读作“氧化某”或“几氧化几某”：CO2——二氧化碳、Fe3O4——四氧化三铁
由金属元素和非金属元素组成的化合物
金属元素在左，非金属元素在右（“金左非右”）如NaCl、KI等
从右向左读作“某化某”：NaCl—一氯化钠
由金属离子和根离子构成的化合物
金属离子在左，根离子在右（“金左根右”）。
如ZnSO4、Ca(OH)2等
含OH的化合物读作“氢氧化某”：Ca(OH)2——氢氧化钙；含酸根离子的化合物读作“某酸某”：ZnSO4——硫酸锌
典例1 （2018·泰州）下列化学用语表示正确的是
A．钙离子：Ca+2
B．2个氢原子：H2
C．氧化钠中氧元素化合价：Na2O
D．3个氯分子：3Cl2
【答案】D
二、化合价
1．化合价的有关规律
（1）在任何化合物里，正负化合价的代数和为零。
（2）在化合物里氢通常显+1价，氧通常显-2价。
（3）金属元素通常显正价，非金属元素通常显负价。
（4）单质里元素的化合价为零。
（5）许多元素具有可变化合价，同种元素在不同的化合物里可显不同的化合价，如：FeO，Fe2O3中铁元素的化合价分别为+2和+3。
（6）一些常见元素、根的化合价和离子符号
元素和根的名称
元素和根的符号
常见的化合价
离子符号
元素和根的名称
元素和根的符号
常见的化合价
离子符号
钾
K
+1
K+
氟
F
-1
F-
钠
Na
+1
Na+
氯
Cl
-1、+1、+5、+7
Cl-
银
Ag
+1
Ag+
溴
Br
-1
Br-
铜
Cu
+1、+2
Cu+、Cu2+
氮
N
-3、+2、+3、+4、+5
钙
Ca
+2
Ca2+
氧
O
-2
镁
Mg
+2
Mg2+
硫
S
-2、+4、+6
S2-
钡
Ba
+2
Ba2+
磷
P
-3、+3、+5
锌
Zn
+2
Zn2+
碳
C
+2、+4
汞
Hg
+2
Hg2+
硅
Si
+4
铁
Fe
+2**、+3
Fe2+、Fe3+
氢氧根
OH
-1
OH-
锰
Mn
+2、+4、+6、+7
Mn2+
硝酸根
NO3
-1
NO3-
铝
Al
+3
Al3+
硫酸根
SO4
-2
SO42-
氢
H
+1
H+
碳酸根
CO3
-2
CO32-
铵根
NH4
+1
NH4+
磷酸根
PO4
-3
PO43-
* 亚铁指化合价为+2的铁元素，亚铜指化合价为+1的铜元素。
化合价口诀
单质元素全为零，化合物中和为零。
氢一氧二要记住，金正非负记分明。
一价金属钾钠银，二价金属钙镁钡和锌。
一二铜汞二三铁，三铝四硅五价磷。
谈根价，也不难，氢氧根负一铵正一。
酸根所有皆为负，一硝三磷二硫碳。
2．化学式与化合价的关系
（1）根据化学式或“根”求某一元素化合价
原则：化合物里正负化合价的代数和为零；在“根”中各元素正负化合价代数和为“根”的化合价。
试确定氯酸钾（KClO3）中氯元素的化合价。
解：设氯元素的化合价为x，则
（+1）+ x +（-2）×3=0 解之得x = +5
所以，在氯酸钾中，氯元素的化合价为+5价。
（2）根据化合价求化学式
①写出组成的元素：正价在前，负价在后。
②求正负化合价绝对值的最小公倍数。
③求各元素的原子数∶最小公倍数/正价数(或负价数)=原子个数。
④原子个数写在元素符号右下角。
⑤检查正误∶正负化合价代数和=0。
典例2 （2018·昆明）中碳元素的化合价为
A．﹣2 B．+2 C．+4 D．+6
【解析】碳酸根化合价为﹣2价，氧元素显﹣2价，设碳元素的化合价是x，根据在“根”中各元素正负化合价代数和为“根”的化合价，可得：x+（﹣2）×3=﹣2，则x=+4价。故选C。
【答案】C
典例3 某种电池的正极材料由锂(Li)、钴(Co)和氧元素组成，三种元素的化合价分别是+1、+3、﹣2，则该物质的化学式为
A．LiCoO4 B．LiCoO3
C．LiCoO2 D．LiCoO
【答案】C
1．下列符号中，既能表示一种元素又能表示一个原子，还能表示一种物质的是
A．Cl B．N
C．S D．H
2．以下对O2、CO2、SO2、MnO2四种物质组成的说法中，正确的是
A．都含有氧分子 B．都是金属元素
C．都含有氧元素 D．都含有2个氧原子
3．下列物质的化学式，书写正确的是
A．银Hg
B．氖气Ne2
C．氯化铁FeCl2
D．氧化铝Al2O3
4．我省参与制造的C919大飞机采用的复合材料中使用了高温陶瓷材料氮化硅（Si3N4)，其中硅元素的化合价为＋4价，则氮元素的化合价为
A．-3 B．+2 C．+3 D．+4
5．下列化学式书写规范的是
A．氧化镁MgO2 B．五氧化二氮N2O5
C．氧化铝alCl3 D．一氧化碳Co
6．有关化合价的叙述错误的是
A．化学变化中元素化合价可能发生变化
B．同种元素在不同物质中可能有不同的化合价
C．化合价可以是任何整数
D．金属元素在化合物中一定显正价
7．已知M元素原子最外层电子数为3，N元素原子最外层电子数为6。那么M、N两种元素形成化合物的化学式为
A．N2M3 B．M3N6 C．M3N2 D．M2N3
8．冰晶石是一种矿物，化学式为NanAlF6，常用在电解铝工业作助熔剂。已知冰晶石中F显-1价，则n的值为
A．1 B．2 C．3 D．4
9．下列含氮物质中，氮元素化合价最低的是
A．NH3·H2O
B．N2
C．HNO3
D．NO
10．某硫酸盐的化学式为X2SO4，则X原子的结构示意图可能是
A． B． C． D．
11．如图中的①、②是氟元素、钙元素在元素周期表中的信息，A、B是两原子的结构示意图。请你回答：
（1）氟的相对原子质量为___________；钙原子中，其核外电子数为_________。
（2）图B中，X=_________。
（3）A元素与钙元素形成化合物的化学式是_________。
12．[2018·邵阳]某物质的化学式为CaWOx ，其中钙元素为+2价，钨（W）元素为+6价，氧元素为﹣2价，则x值是
A．2 B．3 C．4 D．5
13．[2018·青岛]下列对化学用语中“2”所表示意义的理解，正确的是
A．Ca2+中的“2”表示钙元素的化合价为+2价
B．H2 中的“2”表示两个氢原子
C．2Mg 中的“2”表示两个镁元素
D．2NH3 中的“2”表示2个氨分子
14．[2018·咸宁]请用化学用语填空。
（1）某微粒的结构示意图为，该微粒的符号_______________。
（2）稀有气体氦的化学式______________。
（3）保持双氧水化学性质的最小微粒_______________。
（4）写出硫酸铝的化学式并标出铝元素的化合价_______________。
1．【答案】C
2．【答案】C
【解析】A、化学式中元素符号右下角的数字是一个分子中原子的个数，CO2、SO2分别由CO2分子、SO2分子构成，错误；B、二氧化锰中含有金属元素锰，O2、CO2、SO2中不含金属元素，错误；C、化学式在宏观上可以表示物质元素的组成，都含有氧元素，正确；D、四种物质的一个分子中都含有2个氧原子，而不是四种物质含有两个氧原子，错误。故选C。
3．【答案】D
【解析】化合物的化学式书写：显正价的元素其符号写在左边，显负价的写在右边，化合价的绝对值交叉约减，得化学式右下角的数字，数字为1时不写；单质的化学式的书写：在元素符号右下角标上一个分子中原子的个数。A、银的化学式应为Ag，Hg表示汞元素或者汞物质，错误；B、氖气为稀有气体单质，其化学式用元素符号表示，故其化学式为Ne，错误；C、氯化铁的化学式应为FeCl3；D、氧化铝的化学式应为Al2O3，正确。故选D。
4．【答案】A
【解析】根据化合物中各元素正负化合价代数和为0可知，氮元素的化合价为［0-（+4×3）］÷4=-3。
5．【答案】B
【解析】A、氧化镁中镁元素显+2价，氧元素显-2价，其化学式为MgO，错误；B、五氧化二氮中氮元素显+5价，氧元素显-2价，其化学式为N2O5，正确；C、氧化铝中铝元素显+3价，氧元素显-2价，其化学式为Al2O3，元素符号由两个字母表示时，书写要“一大二小”，错误；D、元素符号由一个字母表示时，要大写，一氧化碳的化学式为CO，选项中的化学式是钴的化学式，错误。故选B。
6．【答案】C
【解析】A、化学变化中元素化合价可能发生变化，如碳在氧气燃烧生成二氧化碳，反应前后碳元素与氧元素的化合价发生了改变，正确；B、同种元素在不同物质中可能有不同的化合价，如在一氧化碳中，碳元素显+2价，在二氧化碳中碳元素显+4价，正确；C、一种元素一定数目的原子跟其他元素一定数目的原子相化合性质叫元素的化合价，化合价的数值与原子结构最外层电子数有关，不可能是任意的整数，错误；D、金属元素的最外层电子数小于4，易失去电子，在化合物中显正价，正确。故选C。
7．【答案】D
【解析】M元素原子最外层电子数为3，在化学反应中易失去3个电子而形成带3个单位正电荷的阳离子，化合价的数值等于离子所带电荷的数值，且符号一致，则该元素的化合价为+3价；N元素原子最外层电子数为6，在化学反应中易得到2个电子而形成2个单位负电荷的阴离子，化合价的数值等于离子所带电荷的数值，且符号一致，则该元素的化合价为﹣2价；M元素显+3价，N元素显﹣2价，M和N组成化合物的化学式为M2N3。故选D。
8．【答案】C
【解析】化合物中元素的化合价的代数和为零，则(+1) ×n+(+3)+（-1）×6=0，解得 n=3，故选C。
9．【答案】A
【解析】NH3·H2O中氮元素显-3价，N2中氮元素显0价，HNO3中氮元素显+5价，NO中氮元素显+2价，故含氮物质中，氮元素化合价最低的是NH3·H2O。故选A。
10．【答案】C
11．【答案】（1）19.00 20
（2）8
（3）CaF2
【解析】（1）氟的相对原子质量为19.00，原子序数在数值上等于原子内的质子数，原子中质子数=核外电子数，故钙原子的核外电子数为20。（2）原子中质子数=核外电子数，18=2+8+X，故X=8。（3）A元素是氟元素，在化合物中显-1价，钙元素在化合物中显+2价，它们形成化合物的化学式是CaF2。
12．【答案】C
【解析】在CaWOx中，钙元素为+2价，钨（W）元素为+6价，氧元素为﹣2价，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：（+2）+（+6）+（﹣2）x=0，则x=4。故选C。
13．【答案】D
【解析】A、Ca2+中的“2”表示一个钙离子带有2个单位的正电荷，错误；B、H2中的“2”表示一个氢分子中含有2个氢原子，错误；C、2Mg中的“2”表示两个镁原子，错误；D、2NH3中的“2”表示2个氨分子，正确。故选D。
14．【答案】（1）Cl-
（2）He
（3）H2O2
（4）

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