3.3 物质的组成（解析版）

3.3物质的组成学习目标重难点1．知道化学式能反映物质的组成。2．能说出常见元素及原子团的化合价，能根据化合价写出常见化合物的化学式。3．能利用相对原子质量、相对分子质量进行物质组成的简单计算。重点：常见元素及原子团的化合价。难点：根据化合价书写化学式、根据化学式的计算。知识01化学式1.定义：用元素符号和数字的组合表示纯净物组成的式子。2.含义：（1）宏观：表示一种物质；表示物质的元素组成。（2）微观：表示物质的1个分子；表示物质1个分子的构成。纯净物的组成是固定不变的，所以表示每种纯净物组成的化学式只有一个。混合物没有固定的组成，所以混合物没有固定的化学式。1、2023冬季甲流高发。帕拉米韦(化学式CHN4O4)是一种抗病毒药的主要成分，适用于流感病毒引起的流行性感冒。下列关于它的表述正确的一项是()A．属于氧化物 B．属于混合物C．由四种元素组成 D．含有2个氮分子【答案】C【解析】A、氧化物由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物。根据帕拉米韦的化学式可知，帕拉米韦由碳、氢、氮、氧四种元素组成。不属于氧化物。A不正确；B、根据帕拉米韦的化学式可知，帕拉米韦由CHN4O4分子构成，属于纯净物。B不正确；C、根据帕拉米韦的化学式可知，帕拉米韦由碳、氢、氮、氧四种元素组成。C正确；D、根据帕拉米韦的化学式可知，帕拉米韦由CHN4O4分子构成，1个帕拉米韦分子含有4个氮原子，不含有氮分子。D不正确。故选C。知识02化合价1.定义：元素的原子在形成化合物时表现出来的一种性质，表示原子之间相互化合的数目。2.表示方法：通常在元素符号或原子团的正上方用“+n”或“-n”表示。3.规律：（1）化合价有正价和负价。（2）在化合物中，各种元素化合价的代数和等于零。（3）在单质中，元素的化合价为零。（4）原子团的化合价等于组成原子团的各元素化合价的代数和。（1）氧元素通常显-2价，氢元素通常显-1价。（2）在金属化合物中，金属元素一般呈正价，非金属元素一般呈负价；在非金属氧化物中，该非金属元素一般呈正价。（3）一些元素在不同的物质中可显不同的化合价。（4）同一种元素在同一种化合物中，可显不同的化合价。2、一些元素在不同物质中可以显示不同的化合价。下列物质中硫元素化合价标注正确的是()A． B． C． D．【答案】C【解析】元素化合价的表示方法：确定出化合物中所要标出的元素的化合价，然后在其化学式该元素的上方用正负号和数字表示，正负号在前，数字在后，数值为1时，不能省略。A、硫单质中硫元素化合价为0，表示为，错误；B、硫化氢中，氢元素显+1价，设：硫元素的化合价为x，根据在化合物中各元素的正负化合价代数和为0，则有：（+1）×2+x=0，解得x=-2，表示为，错误；C、二氧化硫中，氧元素显-2价，设：硫元素的化合价为y，根据在化合物中各元素的正负解化合价代数和为0，则有：y+（-2）×2=0，解得y=+4，表示为，正确；D、硫酸钠中，钠元素显+1价，氧元素显-2价，设：硫元素的化合价为z，根据在化合物中各元素的正负化合价代数和为0，则有：（+1）×2+z+（-2）×4=0，得z=+6，表示为，故D错误；故选C。3、“真金不怕火炼”，说明金Au不容易与其他物质发生化学反应。但有一种液体叫做“王水”，具有强腐蚀性，可以溶解金，生成四氯金酸HAuCl4。HAuCl4中金元素（Au）的化合价为()A．＋3 B．＋2 C．＋1 D．0【答案】A【解析】HAuCl4由H、Au、Cl三种元素组成，其中H元素的化合价为+1价，Cl元素的化合价为-1价，设Au元素的化合价为x，根据在化合物中各元素化合价的代数和为零可得，，解得，故HAuCl4中金元素（Au）的化合价为＋3价。故选：A。4、宇航员在太空舱中常用NiFe2O4作催化剂，将呼出的气体和某些物质转化为氧气。已知NiFe2O4中Fe元素为+3价，则Ni元素的化合价为()A．+2 B．+3 C．+4 D．+5【答案】A【解析】NiFe2O4中，Fe元素为+3价，O元素为-2价，设Ni元素的化合价为x，根据化合物中各元素的正负化合价的代数和为0，可得：x+（+3）×2+（-2）×4=0，解得x=+2。故选A。知识03化学式的读写化学式的写法（1）单质化学式的写法：=1\*GB3①金属单质、稀有气体、固态非金属单质（碘单质除外）：用元素符号表示。如Fe、He、C。②气态非金属单质：在元素符号右下角标出分子中所含原子的数目。如O2、H2、O3。（2）化合物化学式的写法：=1\*GB3①氧化物化学式：氧元素符号一般写在右边，另一种元素符号写在左边。如CuO、H2O。②由金属元素与非金属元素组成的化合物：一般把金属元素符号写在左边，非金属元素符号写在右边。如NaCl、MgO。化学式的读法（1）单质的读法：=1\*GB3①金属单质和固态非金属单质：直接读元素名称。如Fe读作铁。②气态非金属单质：在元素名称后加“气”。如O2读作氧气。（2）化合物化学式的读法：=1\*GB3①两种元素组成的化合物：从右向左读，读作“某化某”。如CuO读作氧化铜。有时要读出各元素的原子个数，如CO2读作二氧化碳。②多种元素组成的化合物：含氢氧根的读作“氢氧化某”。如NaOH读作氢氧化钠；含酸根的读作“某酸某”。如CaCO3读作碳酸钙；含铵根的读作“某化铵”或“某酸铵”。如NH4Cl读作氯化铵，NH4NO3读作硝酸铵。（1）书写化合物的化学式时，在每种元素符号的右下角用阿拉伯数字标明组成这种化合物的各元素的原子个数比。当组成元素的原子个数比是1时，1省略不写。（H2O2例外）②铁元素有可变化合价，当其显+3价时读作“某化铁”或“某酸铁”，当其显+2价时读作“某化亚铁”或“某酸亚铁”。5、某同学制作的试剂标签如图，其中化学式书写正确的是()A． B．C． D．【答案】C【解析】A、水银是汞的俗称，汞属于金属，其化学式直接用元素表示，表示为：Hg，错误；B、氯酸钾中，钾元素显+1价，氯酸根显-1价，书写化学式时，一般正价的写在左边，负价的写在右边，根据化合物中各元素化合价代数和为零，氯酸钾化学式为：KClO3，错误；C、在氧化铝中，铝元素显+3价，氧元素显-2价，书写化学式时，一般正价的写在左边，负价的写在右边，根据化合物中各元素化合价代数和为零，氧化铝化学式为：Al2O3，正确；D、在氢氧化镁中，镁元素显+2价，氢氧根显-1价，书写化学式时，一般正价的写在左边，负价的写在右边，根据化合物中各元素化合价代数和为零，氢氧化镁化学式为：Mg(OH)2，错误；故选C。6、氢氧化锂是高性能动力电池生产中不可或缺的核心锂源，该化合物中锂元素（Li）的化合价为+1，则其化学式为()A．OHLi B． C． D．LiOH【答案】D【解析】书写化学式时，正价在前，负价在后，且锂元素（Li）的化合价为+1，氢氧根的化合价为-1，则氢氧化锂的化学式为LiOH，故选D。知识04化合物中元素之间的质量关系1.计算相对分子质量：化合物中各原子的相对原子质量之和。2.计算化合物中各元素的质量比：各元素原子的相对原子质量总和之比。3.计算化合物中某元素的质量分数：×100%。4.计算一定质量的化合物中某元素的质量：化合物的质量×该元素的质量分数。在计算化合物中各元素的质量比和某元素的质量分数时都涉及“原子个数”，解答时必须把同种元素的所有原子个数进行合并汇总作为“原子个数”代入公式。7、没食子酸(化学式为C6H7O5)是世界上最早制得的有机酸，中医常用其治疗流感。下列有关没食子酸的描述正确的是()A．没食子酸中氧元素的质量分数最小B．没食子酸的相对分子质量为159gC．没食子酸中碳、氢、氧元素的质量比为6：7：5D．没食子酸由碳、氢、氧三种元素组成【答案】D【解析】A、根据没食子酸中碳、氢、氧元素的质量比为：（12×6）：（1×7）：（16×5）=72：7：80可知，氢元素的质量分数最小，错误；B、相对原子质量单位是“1”，不是“g”，常省略不写，食子酸的相对分子质量=12×6+1×7+16×5=159，错误；C、没食子酸中碳、氢、氧元素的质量比=（12×6）：（1×7）：（16×5）=72：7：80，错误；D、物质由元素组成，根据化学式可知，没食子酸由碳、氢、氧三种元素组成，正确。故选：D。8、中药当归、白芷中富含的紫花前胡醇(化学式)能增强人体免疫力。下列说法正确的是()A．紫花前胡醇属于氧化物B．紫花前胡醇中碳元素、氢元素的质量比为1:1C．紫花前胡醇的相对分子质量为245D．紫花前胡醇中碳元素的质量分数最大【答案】D【解析】A、氧化物是由两种元素组成，其中一种是氧元素的纯净物，紫花前胡醇由三种元素组成，紫花前胡醇不属于氧化物，故B错误；B、紫花前胡醇中碳元素、氢元素的质量比为：（12×14）：（1×14）=12:1，故B错误；C、紫花前胡醇的相对分子质量为：12×14+1×14+16×4=246，故C错误；D、紫花前胡醇中碳、氢、氧元素质量比为：（12×14）：（1×14）：（16×4）=84:7:32，元素的质量比越大，质量分数越大，所以紫花前胡醇中碳元素的质量分数最大，故D正确。故选：D。题型一化学式的书写及意义典例1猜化学灯谜时，三位同学对一个化学符号做如下描述。甲：表示一种物质；乙：表示一个分子；丙：表示一个分子中含有三个原子。描述的可能是下列符号中的()A．H2 B．H2O2 C．SO2 D．3N【答案】C【解析】A、H2可表示氢气这种物质，也可以表示1个氢分子，还可以表示一个氢分子中含有2个氢原子，故A错误；B、H2O2可表示过氧化氢这种物质，也可以表示一个过氧化氢分子，还可以表示一个过氧化氢分子中含有2个氢原子和2个氧原子，故B错误；C、SO2可表示二氧化硫这种物质，也可以表示一个二氧化硫分子，还可以表示一个二氧化硫分子中含有1个硫原子和2个氧原子，即一个二氧化硫分子中含有3个原子，故C正确；D、3N只能表示3个氮原子，故D错误；故选：C。记住常见元素的化合价，帮助书写化学式。其中化学式的含义有宏观和微观两种。宏观上表示一种物质以及该物质的元素组成，微观上表示1个该分子以及一个分子中的原子构成情况。变式草木灰是一种农家肥料，其有效成分是碳酸钾，碳酸钾的化学式是()A．KCO3 B．K2CO2 C．K2CO3 D．KCO2【答案】C【解析】钾元素在化合物中的化合价为+1价，碳酸根的化合价为-2价，根据化合物中各元素的化合价的代数和为零，则碳酸钾的化学式写为K2CO3，故选C。题型二化合价的计算典例2氯元素形成的化合物种类繁多，下列物质中氯元素化合价为+5的是()A．HCl B．HClO C．HClO4 D．KClO3【答案】D【解析】A、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，则（+1）+x=0，x=-1价，故不符合题意；B、氢元素显+1价，氧元素显-2价，设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，则（+1）+y+（-2）=0，y=+1价，故不符合题意；C、氢元素显+1价，氧元素显-2价，设中氯元素的化合价是m，根据在化合物中正负化合价代数和为零，则（+1）+m+（-2）×4=0，y=+7价，故不符合题意；D、钠元素显+1价，氧元素显-2价，设KClO3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）×3=0，则z=+5价，故符合题意。故选：D。根据化合物中各种元素的化合价代数和等于零进行计算。变式下列物质中，硫元素的化合价最低的是()A． B． C． D．【答案】A【解析】A、化合物中正负化合价代数和为零，H2S中氢元素的化合价为+1，则硫元素的化合价为-2；B、单质中元素的化合价为0，S属于单质，则硫元素的化合价为0；C、化合物中正负化合价代数和为零，SO2中氧元素的化合价为-2，则硫元素的化合价为+4；D、化合物中正负化合价代数和为零，K2SO4中氧元素的化合价为-2，钾元素的化合价为+1，则硫元素的化合价为+6。所以硫元素的化合价最低的是A。故选A。题型三化学用语典例3下列符号中表示两个氧原子的是()A．O2 B．O2- C．2O D．2O2【答案】C【解析】A、O2宏观上表示氧气，微观上表示1个氧分子，选项错误；B、O2-表示1个氧离子，选项错误；C、2O表示2个氧原子，选项正确；D、2O2表示2个氧分子，选项错误；故选：C。掌握化学式的书写和意义及化学式周围数字的含义。变式化学符号是化学特有的语言，符号中包含有特定的意义。以下说法正确的是()①2Ar

②

③SO2

④Cu2+

⑤2CO

⑥A．①和③中数字“2”的意义完全相同 B．②和④中数字“2”的意义不相同，②中表示化合价C．由⑥可知铬的中子数为24 D．⑤既有宏观意义又有微观意义【答案】B【解析】A、①元素符号前面的数字表示原子个数，故2Ar表示2个氩原子，③位于化学式中元素符号（或原子团）的右下角，表示一个分子中所含的原子或原子团的个数。故SO2中“2”表示每个二氧化硫分子中含2个氧原子，故①和③中数字“2”的意义不相同，不符合题意；B、②位于元素或原子团的正上方，表示元素或原子团的化合价。故中“2”表示氧化铜中铜元素的化合价为+2价，④位于离子符号中元素或原子团的右上角，表示一个离子所带的电荷数。故Cu2+中“2”表示每个铜离子带2个单位的正电荷，故②和④中数字“2”的意义不相同，②中表示化合价，符合题意；C、在元素周期表中，元素名称左上角的数字表示原子序数，在原子中，原子序数=质子数，故由⑥可知铬的质子数为24，不是中子数，不符合题意；D、⑤化学式前面的数字表示分子个数，故2CO表示2个一氧化碳分子，只有微观意义，不符合题意。故选B。题型四与化学式相关的计算典例4维生素C(化学式为C6H8O6)是一种重要的维生素，下列说法中正确的是()A．维生素C分子由6个碳原子、8个氢原子和6个氧原子构成B．维生素C由3个元素组成C．维生素C中碳、氢、氧元素的质量比为3：4：3D．维生素C中氢元素的质量分数最小【答案】D【解析】A、每个维生素C分子由6个碳原子、8个氢原子、6个氧原子构成，故A错误；B、元素不讲个数，只讲种类，故B错误；C、维生素C中碳、氢、氧三种元素的质量比为(12×6)：(1×8)：(16×6)=9：1：12，故C错误；D、维生素C中碳、氢、氧三种元素的质量比为(12×6)：(1×8)：(16×6)=9：1：12，维生素C中氢元素质量分数最小，故D正确。故选：D。抓住两个关键量：相对原子质量和各原子个数。变式下图为识别考生信息的条形码(样码)。条形码有黏性，其黏性主要来源于胶黏剂丙烯酸()，下列有关丙烯酸的说法合理的是()A．丙烯酸中含有氧分子B．丙烯酸中元素质量分数最大的是碳元素C．丙烯酸中碳元素与氧元素的质量比为3：2D．丙烯酸由3个碳原子、4个氢原子和2个氧原子构成【答案】B【解析】A、丙烯酸是由丙烯酸分子构成，其中不含氧分子，该选项说法不合理；B、丙烯酸中碳元素、氢元素、氧元素的质量比为（12×3）：（1×4）：（16×2）=9：1：8，由此可知，元素质量分数最大的是碳元素，该选项说法合理；C、丙烯酸中碳元素与氧元素的质量比为（12×3）：（16×2）=9：8，该选项说法不合理；D、丙烯酸由分子构成，1个丙烯酸分子中由3个碳原子、4个氢原子和2个氧原子构成，该选项说法不合理。故选：B。基础巩固1．化学式是化学的基本语言之一。以下化学式书写正确的是()A．碳酸— B．氧化铝— C．水银— D．硫酸铁—【答案】D【解析】A、一般氢元素显+1价，碳酸根显-2价，故碳酸的化学式为H2CO3，选项错误；B、一般铝元素显+3价，氧元素显-2价，故氧化铝的化学式为Al2O3，选项错误；C、水银是液态金属汞的俗称，故化学式为Hg，选项错误；D、一般铁元素显+3价，硫酸根显-2价，故硫酸铁的化学式为，选项正确。故选D。2．下列物质中加点元素的化合价表示正确的是()A． B． C． D．【答案】B【解析】A、氧气是单质，单质中元素化合价为0，选项错误；B、氨气中氢元素显+1价，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，氮元素显-3价，选项正确；C、碘化钾中钾元素化合价为+1价，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，碘元素显-1价，选项错误；D、三氧化硫中氧元素化合价为-2价，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，硫元素显+6价，选项错误；故选B。3．下列化学用语书写正确的是()A．4个氢原子：2H2 B．1个锌离子：Zn2﹣C．3个氮气分子：3N2 D．碳酸钠：NaCO3【答案】C【解析】A、元素符号前的数字表示原子序数，则4个氢原子的符号为4H，该选项书写不正确；B、元素符号右上角的数字表示离子所带电荷数，1个锌离子带2个单位正电荷，则1个锌离子的符号为Zn2+，该选项书写不正确；C、化学式前的数字表示分子个数，则3个氮气分子的符号为3N2，该选项书写正确；D、碳酸钠中，钠元素的化合价为+1价，碳酸根的化合价为-2价，则化学式为Na2CO3，该选项书写不正确。故选C。4．掌握化学用语是学好化学的基础。下列化学用语的使用及其表示的意义均正确的是()A．4N——4个氮元素B．H2——2个氢原子C．Zn+2——1个锌离子带2个单位正电荷D．——氧化镁中镁元素为+2价【答案】D【解析】A、原子的表示方法，用元素符号来表示一个原子，表示多个该原子，就在其元素符号前加上相应的数字。4N表示4个氮原子，元素只讲种类不讲个数，故A错误；B、H2表示氢气、氢分子，而2个氢原子可表示为2H，故B错误；C、Zn2+表示1个锌离子带2个单位正电荷，故C错误；D、标在化学式中元素符号正上方的数字表示该物质中某元素的化合价，则中的“2”表示氧化镁中镁元素显+2价，故D正确；故选：D。5．已知含氮化合物之间存在转化关系：，该反应中氮元素化合价不包含下列哪种()A．+4 B．+2 C．0 D．-3【答案】A【解析】氨气中氢元素显+1价，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得氮元素显-3价，NO中氧元素显-2价，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得氮元素显+2价，氮气中氮元素化合价为0，故该反应中氮元素化合价不包含+4。故选A。6．叶黄素（）能帮助眼睛的视网膜抵御紫外线，有助于维护视力持久度。下列说法正确的是()A．叶黄素是氧化物 B．叶黄素的相对分子质量为568C．叶黄素由三个元素组成 D．叶黄素由40个碳原子、56个氢原子和2个氧原子构成【答案】B【解析】A、氧化物是由两种元素组成的化合物中，其中一种元素是氧元素，叶黄素是由三种元素组成，不属于氧化物，故选项说法不正确；B、叶黄素的相对分子质量为12×40+1×56+16×2=568，故选项说法正确；C、物质是由元素组成，叶黄素是由碳、氢、氧三种元素组成，元素只讲种类，不讲个数，故选项说法不正确；D、叶黄素是由叶黄素分子构成，1个叶黄素分子是由40个碳原子、56个氢原子和2个氧原子构成，故选项说法不正确。故选B。培优竞赛1．在N2、NH3、N2O、NO2、HNO2、HNO3六种物质中，氮元素的化合价有()A．3种 B．4种 C．5种 D．6种【答案】D【解析】N2属于单质，所以N2中氮元素的化合价为0价；NH3中氢元素为+1价，根据在化合物中各元素化合价代数和为零可知，NH3中氮元素化合价为-3价；N2O中氧元素为-2价，根据在化合物中各元素化合价代数和为零可知，N2O中氮元素化合价为+1价；NO2中氧元素为-2价，根据在化合物中各元素化合价代数和为零可知，NO2中氮元素化合价为+4价；HNO2中氢元素为+1价、氧元素为-2价，根据在化合物中各元素化合价代数和为零可知，HNO2中氮元素化合价为+3价；HNO3中氢元素为+1价、氧元素为-2价，根据在化合物中各元素化合价代数和为零可知，HNO3中氮元素化合价为+5价；综上在N2、NH3、N2O、NO2、HNO2、HNO3六种物质中，氮元素的化合价有6种，故选：D。2．某金属M的氧化物的相对分子质量为a，对应的氯化物的相对分子质量为b，该金属的化合价为()A．+ B．+ C．+ D．+【答案】A【解析】设M的化合价为x，则氧化物的化学式为M2Ox，根据氧化物的相对分子质量为a可知，M的相对原子质量为；氯化物的化学式为MClx，根据氯化物的相对分子质量为b可知，M的相对原子质量为b-35.5x，则，解得x=，故选