3. 分析下表中内容,回答下列问题。
|化合价|$\overset{+2}{{Mg}}$|$\overset{+3}{{Al}}$|$\overset{-1}{{Cl}}$|$\overset{-2}{{S}}$|$\overset{+1}{{NH_{4}}}$|$\overset{-1}{{NO_{3}}}$|
|离子符号|${Mg^{2+}}$|${Al^{3+}}$|${Cl^{-}}$|${S^{2-}}$|${NH^{+}_{4}}$|${NO^{-}_{3}}$|

(1) 元素的化合价与离子所带电荷的关系是________。
(2) 根据发现的规律书写下列离子符号:锌离子________、铜离子________。
(3) 硝酸钾(${KNO_{3}}$)是由离子构成的物质,其中所含离子的符号为________和________。
|化合价|$\overset{+2}{{Mg}}$|$\overset{+3}{{Al}}$|$\overset{-1}{{Cl}}$|$\overset{-2}{{S}}$|$\overset{+1}{{NH_{4}}}$|$\overset{-1}{{NO_{3}}}$|
|离子符号|${Mg^{2+}}$|${Al^{3+}}$|${Cl^{-}}$|${S^{2-}}$|${NH^{+}_{4}}$|${NO^{-}_{3}}$|
(1) 元素的化合价与离子所带电荷的关系是________。
(2) 根据发现的规律书写下列离子符号:锌离子________、铜离子________。
(3) 硝酸钾(${KNO_{3}}$)是由离子构成的物质,其中所含离子的符号为________和________。
答案
(1) 元素的化合价数值与离子所带电荷数值相同,符号也一致。
(2) $Zn^{2+}$,$Cu^{2+}$
(3) $K^+$,$NO_3^-$
(2) $Zn^{2+}$,$Cu^{2+}$
(3) $K^+$,$NO_3^-$
解析
(1) 从表中可以看出,元素的化合价数值与离子所带电荷数值相同,符号也一致。例如,镁的化合价为+2,离子所带电荷为$Mg^{2+}$;氯的化合价为-1,离子所带电荷为$Cl^-$。
(2) 根据表中规律,元素的化合价数值与离子所带电荷数值相同,符号也一致。锌的常见化合价为+2,因此锌离子为$Zn^{2+}$;铜的常见化合价为+2,因此铜离子为$Cu^{2+}$。
(3) 硝酸钾($KNO_3$)是由钾离子($K^+$)和硝酸根离子($NO_3^-$)构成的。
(2) 根据表中规律,元素的化合价数值与离子所带电荷数值相同,符号也一致。锌的常见化合价为+2,因此锌离子为$Zn^{2+}$;铜的常见化合价为+2,因此铜离子为$Cu^{2+}$。
(3) 硝酸钾($KNO_3$)是由钾离子($K^+$)和硝酸根离子($NO_3^-$)构成的。
4. 氯化镁(${MgCl_{2}}$)可用作道路化冰融雪剂,化冰速率快且对道路腐蚀小。氯化镁中镁元素的化合价为+2,则氯元素的化合价为【 】
A.-1
B.+1
C.+3
D.+5
A.-1
B.+1
C.+3
D.+5
答案
A
解析
氯化镁的化学式为$MgCl_{2}$,其中镁元素的化合价为+2,设氯元素的化合价为$x$。根据化合物中各元素化合价代数和为零的原则,有$ (+2) + 2x = 0 $,解得$ x = -1 $。
5. ${NiFe_{2}O_{4}}可作为催化剂将航天员呼出的{CO_{2}}转化为{O_{2}}$。已知${NiFe_{2}O_{4}}中{Fe}$为+3价,则${Ni}$的化合价为【 】
A.+1
B.+2
C.+3
D.+4
A.+1
B.+2
C.+3
D.+4
答案
B
解析
NiFe₂O₄中Fe的化合价为+3价,O的化合价为-2价,设Ni的化合价为x,根据化合物中正负化合价代数和为零的原则,有:
x + 2 × (+3) + 4 × (-2) = 0
即:x + 6 - 8 = 0
解得:x = +2
x + 2 × (+3) + 4 × (-2) = 0
即:x + 6 - 8 = 0
解得:x = +2
6. (2023·河南) 实验室用高锰酸钾受热分解制氧气,反应前后相关物质中锰元素的化合价不包括【 】
A.+2
B.+4
C.+6
D.+7
A.+2
B.+4
C.+6
D.+7
答案
A
解析
高锰酸钾受热分解的化学方程式为:$2KMnO_4 \xlongequal{\Delta} K_2MnO_4 + MnO_2 + O_2↑$。
$KMnO_4$中,设$Mn$化合价为$x$,$+1 + x + (-2)×4 = 0$,$x = +7$;
$K_2MnO_4$中,设$Mn$化合价为$y$,$(+1)×2 + y + (-2)×4 = 0$,$y = +6$;
$MnO_2$中,设$Mn$化合价为$z$,$z + (-2)×2 = 0$,$z = +4$。
反应前后锰元素化合价为+7、+6、+4,不包括+2。
$KMnO_4$中,设$Mn$化合价为$x$,$+1 + x + (-2)×4 = 0$,$x = +7$;
$K_2MnO_4$中,设$Mn$化合价为$y$,$(+1)×2 + y + (-2)×4 = 0$,$y = +6$;
$MnO_2$中,设$Mn$化合价为$z$,$z + (-2)×2 = 0$,$z = +4$。
反应前后锰元素化合价为+7、+6、+4,不包括+2。
7. 某同学给实验室制作的试剂瓶标签如下图所示,其中错误的是【 】

答案
D
解析
氢氧化钠的化学式为NaOH,A正确;硫酸铜的化学式为CuSO₄,B正确;高锰酸钾的化学式为KMnO₄,C正确;氧化铝中铝元素显+3价,氧元素显-2价,其化学式应为Al₂O₃,D错误。
8. 下列各组物质中,带点的同种元素的化合价相同的是【 】
A.${\underset{· }{Cl}_{2}}$、${Na\underset{· }{Cl}}$
B.${\underset{· }{N}H_{4}Cl}$、${H\underset{· }{N}O_{3}}$
C.${\underset{· }{Mn}O_{2}}$、${K_{2}\underset{· }{Mn}O_{4}}$
D.${\underset{· }{P}_{2}O_{5}}$、${Ca_{3}(\underset{· }{P}O_{4})_{2}}$
A.${\underset{· }{Cl}_{2}}$、${Na\underset{· }{Cl}}$
B.${\underset{· }{N}H_{4}Cl}$、${H\underset{· }{N}O_{3}}$
C.${\underset{· }{Mn}O_{2}}$、${K_{2}\underset{· }{Mn}O_{4}}$
D.${\underset{· }{P}_{2}O_{5}}$、${Ca_{3}(\underset{· }{P}O_{4})_{2}}$
答案
D
解析
逐一分析各选项中同种元素的化合价。
A选项:$Cl_{2}$是单质,氯元素化合价为0;$NaCl$中钠元素显$ + 1$价,根据化合物中正负化合价代数和为0,氯元素化合价为$-1$价,二者不同。
B选项:$NH_{4}Cl$中铵根显$ + 1$价,氢元素显$ + 1$价,设氮元素化合价为$x$,则$x+( + 1)×4= + 1$,解得$x = - 3$;$HNO_{3}$中氢元素显$ + 1$价,氧元素显$-2$价,设氮元素化合价为$y$,则$( + 1)+y+( - 2)×3=0$,解得$y = + 5$,二者不同。
C选项:$MnO_{2}$中氧元素显$-2$价,设锰元素化合价为$m$,则$m+( - 2)×2=0$,解得$m = + 4$;$K_{2}MnO_{4}$中钾元素显$ + 1$价,氧元素显$-2$价,设锰元素化合价为$n$,则$( + 1)×2+n+( - 2)×4=0$,解得$n = + 6$,二者不同。
D选项:$P_{2}O_{5}$中氧元素显$-2$价,设磷元素化合价为$p$,则$2p+( - 2)×5=0$,解得$p = + 5$;$Ca_{3}(PO_{4})_{2}$中钙元素显$ + 2$价,氧元素显$-2$价,设磷元素化合价为$q$,则$( + 2)×3+2q+( - 2)×4×2=0$,解得$q = + 5$,二者相同。
A选项:$Cl_{2}$是单质,氯元素化合价为0;$NaCl$中钠元素显$ + 1$价,根据化合物中正负化合价代数和为0,氯元素化合价为$-1$价,二者不同。
B选项:$NH_{4}Cl$中铵根显$ + 1$价,氢元素显$ + 1$价,设氮元素化合价为$x$,则$x+( + 1)×4= + 1$,解得$x = - 3$;$HNO_{3}$中氢元素显$ + 1$价,氧元素显$-2$价,设氮元素化合价为$y$,则$( + 1)+y+( - 2)×3=0$,解得$y = + 5$,二者不同。
C选项:$MnO_{2}$中氧元素显$-2$价,设锰元素化合价为$m$,则$m+( - 2)×2=0$,解得$m = + 4$;$K_{2}MnO_{4}$中钾元素显$ + 1$价,氧元素显$-2$价,设锰元素化合价为$n$,则$( + 1)×2+n+( - 2)×4=0$,解得$n = + 6$,二者不同。
D选项:$P_{2}O_{5}$中氧元素显$-2$价,设磷元素化合价为$p$,则$2p+( - 2)×5=0$,解得$p = + 5$;$Ca_{3}(PO_{4})_{2}$中钙元素显$ + 2$价,氧元素显$-2$价,设磷元素化合价为$q$,则$( + 2)×3+2q+( - 2)×4×2=0$,解得$q = + 5$,二者相同。
9. 春分“竖蛋”。蛋壳的主要成分是碳酸钙,其化学式为【 】
A.${CaCl_{2}}$
B.${CaO}$
C.${CaCO_{3}}$
D.${Ca(OH)_{2}}$
A.${CaCl_{2}}$
B.${CaO}$
C.${CaCO_{3}}$
D.${Ca(OH)_{2}}$
答案
C
解析
蛋壳的主要成分是碳酸钙,根据碳酸钙的化学名称,可知其由钙离子(Ca²⁺)和碳酸根离子(CO₃²⁻)组成,化学式为CaCO₃。选项A为氯化钙,选项B为氧化钙,选项D为氢氧化钙,均不符合题意。
10. 某元素${M}$在化合物中只有一种化合价,其氧化物的化学式为${MO}$,则下列化合物的化学式错误的是【 】
A.${MOH}$
B.${MCl_{2}}$
C.${MCO_{3}}$
D.${MSO_{4}}$
A.${MOH}$
B.${MCl_{2}}$
C.${MCO_{3}}$
D.${MSO_{4}}$
答案
A
解析
在MO中,氧元素显-2价,设M的化合价为x,根据化合物中正负化合价代数和为零,x+(-2)=0,解得x=+2。A选项MOH中,氢氧根显-1价,M为+2价,则化学式应为M(OH)₂,A错误;B选项MCl₂中,氯元素显-1价,(+2)+(-1)×2=0,正确;C选项MCO₃中,碳酸根显-2价,(+2)+(-2)=0,正确;D选项MSO₄中,硫酸根显-2价,(+2)+(-2)=0,正确。
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