化学式与化合价-习题

化学式与化合价——习题精练与解析化学式与化合价是化学学习的基石，贯穿于化学用语、物质组成、化学计算等多个方面。扎实掌握这部分知识，不仅能帮助我们正确书写物质的化学式，理解物质的构成，更是进行后续化学学习的前提。以下精选了一些典型习题，并辅以详尽解析，希望能助你巩固基础，提升应用能力。一、核心知识回顾与要点提示在进入习题之前，让我们简要回顾几个关键知识点，这将有助于你更高效地完成练习：1.化合价的定义：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，它反映了原子之间相互结合的数目关系。2.常见元素的化合价：需要熟记一些常见元素的化合价，例如氢通常为+1价，氧通常为-2价，金属元素通常显正价，非金属元素与金属或氢结合时通常显负价等。一些元素具有可变价态，如铁有+2、+3价，碳有+2、+4价等，需结合具体化合物判断。3.化合价规则：*在化合物中，各元素正、负化合价的代数和为零。*在单质中，元素的化合价为零。*一些原子团（根）也有固定的化合价，如氢氧根（OH⁻）为-1价，硫酸根（SO₄²⁻）为-2价等。4.化学式的意义：宏观上表示一种物质及该物质的元素组成；微观上表示该物质的一个分子（或原子、离子）及分子的构成。二、基础巩固习题（一）根据化学式计算指定元素的化合价1.题目：计算下列物质中加点元素的化合价。*(1)H₂O₂（过氧化氢中的氧元素）*(2)KMnO₄（高锰酸钾中的钾元素已为+1价，求锰元素）*(3)Fe₂O₃（氧化铁中的铁元素）*(4)NH₄NO₃（硝酸铵中前后两个氮元素，分别计算）2.解析：*(1)在H₂O₂中，H通常为+1价。设O的化合价为x，则：(+1)×2+2x=0，解得x=-1。注意，过氧化氢中的氧并非-2价。*(2)在KMnO₄中，K为+1价，O为-2价。设Mn的化合价为y，则：(+1)+y+(-2)×4=0，解得y=+7。*(3)在Fe₂O₃中，O为-2价。设Fe的化合价为z，则：2z+(-2)×3=0，解得z=+3。*(4)在NH₄NO₃中，该物质由NH₄⁺和NO₃⁻构成。对于NH₄⁺：设N的化合价为a，则：a+(+1)×4=+1（因为铵根离子整体显+1价），解得a=-3。对于NO₃⁻：设N的化合价为b，则：b+(-2)×3=-1（因为硝酸根离子整体显-1价），解得b=+5。故硝酸铵中氮元素的化合价分别为-3和+5。（二）根据化合价书写化学式1.题目：已知下列元素或原子团的化合价，请写出它们形成化合物的化学式。*(1)钠元素（+1）和氯元素（-1）*(2)镁元素（+2）和氧元素（-2）*(3)铝元素（+3）和硫酸根（-2，SO₄²⁻）*(4)铁元素（+3）和氢氧根（-1，OH⁻）*(5)铵根（+1，NH₄⁺）和磷酸根（-3，PO₄³⁻）2.解析：书写化学式时，通常正价元素或原子团在前，负价元素或原子团在后，遵循“正前负后，交叉约简”的原则（即化合价绝对值交叉作为对方的原子或原子团个数，若有公约数可约简，但原子团个数不为1时需加括号）。*(1)钠(+1)与氯(-1)：Na⁺Cl⁻→NaCl（化合价绝对值都是1，交叉后为1:1）。*(2)镁(+2)与氧(-2)：Mg²⁺O²⁻→MgO（化合价绝对值2和2，约简为1:1）。*(3)铝(+3)与硫酸根(-2)：Al³⁺SO₄²⁻→Al₂(SO₄)₃（3和2交叉，铝原子个数为2，硫酸根个数为3，硫酸根是原子团，个数不为1需加括号）。*(4)铁(+3)与氢氧根(-1)：Fe³⁺OH⁻→Fe(OH)₃（3和1交叉，铁原子个数为1，氢氧根个数为3，氢氧根需加括号）。*(5)铵根(+1)与磷酸根(-3)：NH₄⁺PO₄³⁻→(NH₄)₃PO₄（1和3交叉，铵根个数为3，需加括号，磷酸根个数为1）。（三）判断题（对的打“√”，错的打“×”，并改正）1.题目：*(1)水的化学式为HO₂。()*(2)五氧化二磷的化学式为O₅P₂。()*(3)氯化钠中，钠元素显+1价，氯元素显-1价，故氯化钠的化学式为Na₁Cl₁。()*(4)单质中元素的化合价为零。()*(5)在SO₂中，硫元素的化合价为+4，因此硫原子失去4个电子。()2.解析：*(1)×改正：H₂O。（氢为+1价，氧为-2价，根据代数和为零，应为H₂O）*(2)×改正：P₂O₅。（通常正价元素在前，负价元素在后）*(3)×改正：NaCl。（化学式中原子个数为1时，“1”省略不写）*(4)√。（单质中，元素的原子没有与其他原子化合，因此化合价为零）*(5)×。（化合价的数值表示的是原子在形成化合物时得失电子的数目或共用电子对的偏移情况，+4价表示硫原子在形成SO₂时，电子对偏向氧原子，硫原子相当于“失去”4个电子（或共用电子对偏离硫），但这并不一定是真正的失去4个自由电子，也可能是共用电子对的偏移。）（四）综合应用题1.题目：某化合物的化学式为R₂O₃，其中氧元素的质量分数为30%，求：*(1)R元素的相对原子质量。*(2)R元素的化合价。2.解析：*(1)设R元素的相对原子质量为x。氧元素的质量分数=(氧原子的相对原子质量总和/R₂O₃的相对分子质量)×100%即：(16×3)/(2x+16×3)×100%=30%化简得：48/(2x+48)=0.348=0.3×(2x+48)48=0.6x+14.40.6x=33.6x=56所以R元素的相对原子质量为56（经查，该元素为铁Fe）。*(2)在R₂O₃中，氧元素为-2价。设R元素的化合价为y。根据化合物中正负化合价代数和为零：2y+(-2)×3=0解得：2y=6→y=+3故R元素的化合价为+3价。三、总结与提升通过以上习题的练习，我们可以看出，化学式与化合价之间是紧密相连的。化合价是书写和检验化学式的依据，而化学式则是化合价的具体体现。要真正掌握这部分内容，不仅要熟记常见元素和原子团的化合价，更要深刻理解“化合物中正负化合价代数和为零”这一核心规则，并能灵活运用。在实际解题时，要注意审题细致，尤其是涉及可变价元素或