12. 下列关于化合价的叙述,正确的是(
A.化合价与原子最外层电子数无关
B.化合物中金属元素显正价,非金属元素显负价
C.化合物中,化合价的代数和为0
D.原子团中,化合价的代数和为0
C
)A.化合价与原子最外层电子数无关
B.化合物中金属元素显正价,非金属元素显负价
C.化合物中,化合价的代数和为0
D.原子团中,化合价的代数和为0
答案
12. C 提示:化合价与原子的最外层电子数有着密切关系;化合物中金属元素显正价,非金属元素不一定显负价,如Na₂CO₃中非金属元素C的化合价为+4;原子团中,化合价的代数和为原子团的化合价。
解析
【分析】
本题考查化合价的基本概念,需逐一分析每个选项,结合化合价的相关规则判断正误:首先回忆化合价与原子最外层电子数的关系、化合物中元素化合价的特点、化合价代数和的规则、原子团的化合价规则,再对应选项排查错误。
【解析】
A选项:化合价与原子最外层电子数密切相关,金属元素最外层电子数少,易失电子显正价;非金属元素最外层电子数多,易得电子显负价(部分非金属也可显正价),故A错误。
B选项:化合物中金属元素通常显正价,但非金属元素不一定显负价,如Na₂CO₃中非金属元素C的化合价为+4价,故B错误。
C选项:化合物中,各元素正负化合价的代数和为0,这是化合价的核心规则,故C正确。
D选项:原子团中,各元素化合价的代数和等于该原子团的化合价(不为0),如硫酸根(SO₄²⁻)的化合价为-2,是S和O化合价的代数和,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
化合价的概念、化合价的代数和规则
【点评】
本题为化合价基础概念题,需准确区分化合物与原子团的化合价代数和规则,以及非金属元素在化合物中的化合价特点,属于易掌握的基础题型,只要牢记核心知识点即可正确作答。
【难度系数】
0.7
本题考查化合价的基本概念,需逐一分析每个选项,结合化合价的相关规则判断正误:首先回忆化合价与原子最外层电子数的关系、化合物中元素化合价的特点、化合价代数和的规则、原子团的化合价规则,再对应选项排查错误。
【解析】
A选项:化合价与原子最外层电子数密切相关,金属元素最外层电子数少,易失电子显正价;非金属元素最外层电子数多,易得电子显负价(部分非金属也可显正价),故A错误。
B选项:化合物中金属元素通常显正价,但非金属元素不一定显负价,如Na₂CO₃中非金属元素C的化合价为+4价,故B错误。
C选项:化合物中,各元素正负化合价的代数和为0,这是化合价的核心规则,故C正确。
D选项:原子团中,各元素化合价的代数和等于该原子团的化合价(不为0),如硫酸根(SO₄²⁻)的化合价为-2,是S和O化合价的代数和,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
化合价的概念、化合价的代数和规则
【点评】
本题为化合价基础概念题,需准确区分化合物与原子团的化合价代数和规则,以及非金属元素在化合物中的化合价特点,属于易掌握的基础题型,只要牢记核心知识点即可正确作答。
【难度系数】
0.7
13. 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
)A.+2
B.+4
C.+6
D.+7
答案
13. A 提示:高锰酸钾受热分解产生锰酸钾、二氧化锰和氧气,在化合物中钾元素显+1价,氧元素一般显-2价,设高锰酸钾(KMnO₄)中锰元素的化合价是x,可得+1+x+(-2)×4=0,则x=+7;设锰酸钾(K₂MnO₄)中锰元素的化合价为y,可得(+1)×2+y+(-2)×4=0,则y=+6;设二氧化锰中(MnO₂)锰元素的化合价是z,可得z+(-2)×2=0,则z=+4。
解析
【分析】
首先明确高锰酸钾受热分解的产物为锰酸钾、二氧化锰和氧气;接着依据化合物中各元素正负化合价代数和为0的规则,分别计算反应物及产物中锰元素的化合价,再对比选项找出未出现的化合价。
【解析】
高锰酸钾受热分解的反应为:$2KMnO_4 \stackrel{\Delta}{=\!=\!=} K_2MnO_4 + MnO_2 + O_2↑$。
1. 计算高锰酸钾($KMnO_4$)中锰的化合价:钾元素显+1价,氧元素显-2价,设锰化合价为$x$,则$(+1) + x + (-2)×4 = 0$,解得$x=+7$;
2. 计算锰酸钾($K_2MnO_4$)中锰的化合价:钾元素显+1价,氧元素显-2价,设锰化合价为$y$,则$(+1)×2 + y + (-2)×4 =0$,解得$y=+6$;
3. 计算二氧化锰($MnO_2$)中锰的化合价:氧元素显-2价,设锰化合价为$z$,则$z + (-2)×2=0$,解得$z=+4$;
反应前后锰元素的化合价为+7、+6、+4,不包括+2,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
化合价计算、高锰酸钾分解反应
【点评】
本题考查化合价计算及高锰酸钾分解产物,属于化学基础知识点应用,解题核心是掌握化合物中化合价代数和为0的规则,难度较低。
【难度系数】
0.8
首先明确高锰酸钾受热分解的产物为锰酸钾、二氧化锰和氧气;接着依据化合物中各元素正负化合价代数和为0的规则,分别计算反应物及产物中锰元素的化合价,再对比选项找出未出现的化合价。
【解析】
高锰酸钾受热分解的反应为:$2KMnO_4 \stackrel{\Delta}{=\!=\!=} K_2MnO_4 + MnO_2 + O_2↑$。
1. 计算高锰酸钾($KMnO_4$)中锰的化合价:钾元素显+1价,氧元素显-2价,设锰化合价为$x$,则$(+1) + x + (-2)×4 = 0$,解得$x=+7$;
2. 计算锰酸钾($K_2MnO_4$)中锰的化合价:钾元素显+1价,氧元素显-2价,设锰化合价为$y$,则$(+1)×2 + y + (-2)×4 =0$,解得$y=+6$;
3. 计算二氧化锰($MnO_2$)中锰的化合价:氧元素显-2价,设锰化合价为$z$,则$z + (-2)×2=0$,解得$z=+4$;
反应前后锰元素的化合价为+7、+6、+4,不包括+2,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
化合价计算、高锰酸钾分解反应
【点评】
本题考查化合价计算及高锰酸钾分解产物,属于化学基础知识点应用,解题核心是掌握化合物中化合价代数和为0的规则,难度较低。
【难度系数】
0.8
14. 下列五种物质中均含有氮元素,它们是按氮元素的化合价由低到高的顺序排列。根据排列规律,X不可能是(
①$\ce{NH_{3}}$ ②$\ce{N_{2}}$ ③$\ce{NO}$ ④$\ce{X}$
⑤$\ce{N_{2}O_{5}}$
A.$\ce{N_{2}O_{3}}$
B.$\ce{N_{2}O_{4}}$
C.$\ce{NaNO_{2}}$
D.$\ce{NaNO_{3}}$
D
)①$\ce{NH_{3}}$ ②$\ce{N_{2}}$ ③$\ce{NO}$ ④$\ce{X}$
⑤$\ce{N_{2}O_{5}}$
A.$\ce{N_{2}O_{3}}$
B.$\ce{N_{2}O_{4}}$
C.$\ce{NaNO_{2}}$
D.$\ce{NaNO_{3}}$
答案
14. D 解析:根据化合物中各元素正负化合价的代数和为0,可知NO中氮元素为+2价,N₂O₅中氮元素为+5价,按照排列规律可知X物质中氮元素的化合价应为+3或+4。
解析
【分析】
首先明确解题思路:①回忆化合价计算规则:单质中元素化合价为0,化合物中各元素正负化合价代数和为0;②依次计算题目中已知物质($\ce{NH_{3}}$、$\ce{N_{2}}$、$\ce{NO}$、$\ce{N_{2}O_{5}}$)中氮元素的化合价,确定氮元素化合价的排列顺序;③根据排列规律,判断X中氮元素的化合价应处于+2价到+5价之间;④分别计算各选项物质中氮元素的化合价,找出化合价不在该范围内的选项,即为答案。
【解析】
解:根据化合价规则计算各物质中氮元素的化合价:
1. 计算已知物质的氮化合价:
$\ce{NH_{3}}$:设N化合价为$x$,则$x + 3×(+1)=0$,得$x=-3$;
$\ce{N_{2}}$为单质,氮元素化合价为0;
$\ce{NO}$:设N化合价为$y$,则$y + (-2)=0$,得$y=+2$;
$\ce{N_{2}O_{5}}$:设N化合价为$z$,则$2z +5×(-2)=0$,得$z=+5$;
由此可知氮元素化合价排列为:-3、0、+2、X、+5,故X中氮元素化合价需在+2~+5之间(+3或+4价)。
2. 计算选项物质的氮化合价:
A.$\ce{N_{2}O_{3}}$:设N化合价为$a$,$2a +3×(-2)=0$,得$a=+3$,符合要求;
B.$\ce{N_{2}O_{4}}$:设N化合价为$b$,$2b +4×(-2)=0$,得$b=+4$,符合要求;
C.$\ce{NaNO_{2}}$:Na为+1价,O为-2价,设N化合价为$c$,$(+1)+c+2×(-2)=0$,得$c=+3$,符合要求;
D.$\ce{NaNO_{3}}$:设N化合价为$d$,$(+1)+d+3×(-2)=0$,得$d=+5$,不符合(+5是$\ce{N_{2}O_{5}}$的化合价,X需在+2~+5之间);
因此X不可能是$\ce{NaNO_{3}}$,答案选D。
【答案】
D
【知识点】
化合价计算、化学式与化合价
【点评】
本题考查化合价的基本计算,核心是掌握“化合物中正负化合价代数和为0”的规则,通过计算已知物质的氮化合价确定排列范围,再分析选项即可得出答案,属于基础题型,难度适中。
【难度系数】
0.5
首先明确解题思路:①回忆化合价计算规则:单质中元素化合价为0,化合物中各元素正负化合价代数和为0;②依次计算题目中已知物质($\ce{NH_{3}}$、$\ce{N_{2}}$、$\ce{NO}$、$\ce{N_{2}O_{5}}$)中氮元素的化合价,确定氮元素化合价的排列顺序;③根据排列规律,判断X中氮元素的化合价应处于+2价到+5价之间;④分别计算各选项物质中氮元素的化合价,找出化合价不在该范围内的选项,即为答案。
【解析】
解:根据化合价规则计算各物质中氮元素的化合价:
1. 计算已知物质的氮化合价:
$\ce{NH_{3}}$:设N化合价为$x$,则$x + 3×(+1)=0$,得$x=-3$;
$\ce{N_{2}}$为单质,氮元素化合价为0;
$\ce{NO}$:设N化合价为$y$,则$y + (-2)=0$,得$y=+2$;
$\ce{N_{2}O_{5}}$:设N化合价为$z$,则$2z +5×(-2)=0$,得$z=+5$;
由此可知氮元素化合价排列为:-3、0、+2、X、+5,故X中氮元素化合价需在+2~+5之间(+3或+4价)。
2. 计算选项物质的氮化合价:
A.$\ce{N_{2}O_{3}}$:设N化合价为$a$,$2a +3×(-2)=0$,得$a=+3$,符合要求;
B.$\ce{N_{2}O_{4}}$:设N化合价为$b$,$2b +4×(-2)=0$,得$b=+4$,符合要求;
C.$\ce{NaNO_{2}}$:Na为+1价,O为-2价,设N化合价为$c$,$(+1)+c+2×(-2)=0$,得$c=+3$,符合要求;
D.$\ce{NaNO_{3}}$:设N化合价为$d$,$(+1)+d+3×(-2)=0$,得$d=+5$,不符合(+5是$\ce{N_{2}O_{5}}$的化合价,X需在+2~+5之间);
因此X不可能是$\ce{NaNO_{3}}$,答案选D。
【答案】
D
【知识点】
化合价计算、化学式与化合价
【点评】
本题考查化合价的基本计算,核心是掌握“化合物中正负化合价代数和为0”的规则,通过计算已知物质的氮化合价确定排列范围,再分析选项即可得出答案,属于基础题型,难度适中。
【难度系数】
0.5
15. 某团队研究证明了$\ce{PtO^{2+}_{4}}$离子能够稳定存在(Pt是铂的元素符号),已知该离子中氧元素显-2价,则该离子中铂元素的化合价为(
A.+2
B.+4
C.+8
D.+10
D
)A.+2
B.+4
C.+8
D.+10
答案
15. D 提示:由PtO₄²⁺可知,该原子团的化合价为+2,原子团中正负化合价的代数和等于原子团的化合价,已知该原子团中O显-2价,设Pt的化合价是x,可得x+(-2)×4=+2,则x=+10。
解析
【分析】
解题思路:首先明确离子的化合价规则:离子中各元素正负化合价的代数和等于该离子所带的电荷数。本题中离子为$\ce{PtO^{2+}_{4}}$,其电荷为+2,氧元素化合价为-2价,设铂元素的化合价为$x$,根据上述规则列出方程,求解即可得到铂的化合价,再对应选项选出答案。
【解析】
根据离子中各元素化合价代数和等于离子所带电荷数,设$\ce{Pt}$的化合价为$x$。
已知$\ce{O}$的化合价为$-2$价,$\ce{PtO^{2+}_{4}}$离子的电荷为$+2$,因此可列方程:
$x + (-2) × 4 = +2$
解方程得:$x - 8 = 2$,即$x = +10$。
因此该离子中铂元素的化合价为$+10$,对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
化合价计算,离子的化合价规则
【点评】
本题考查化合价的基本计算,核心是掌握离子中化合价代数和与离子电荷的关系,需注意区分原子团化合价与离子电荷的表述,避免将离子电荷符号或数值搞错,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
解题思路:首先明确离子的化合价规则:离子中各元素正负化合价的代数和等于该离子所带的电荷数。本题中离子为$\ce{PtO^{2+}_{4}}$,其电荷为+2,氧元素化合价为-2价,设铂元素的化合价为$x$,根据上述规则列出方程,求解即可得到铂的化合价,再对应选项选出答案。
【解析】
根据离子中各元素化合价代数和等于离子所带电荷数,设$\ce{Pt}$的化合价为$x$。
已知$\ce{O}$的化合价为$-2$价,$\ce{PtO^{2+}_{4}}$离子的电荷为$+2$,因此可列方程:
$x + (-2) × 4 = +2$
解方程得:$x - 8 = 2$,即$x = +10$。
因此该离子中铂元素的化合价为$+10$,对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
化合价计算,离子的化合价规则
【点评】
本题考查化合价的基本计算,核心是掌握离子中化合价代数和与离子电荷的关系,需注意区分原子团化合价与离子电荷的表述,避免将离子电荷符号或数值搞错,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
16. (2025·邯郸武安期中)金属元素X只有一种化合价,已知其氯化物的化学式为$\ce{XCl_{3}}$,那么其氧化物的化学式是 (
A.$\ce{XO_{3}}$
B.$\ce{X_{2}O_{3}}$
C.$\ce{XO}$
D.$\ce{X_{3}O}$
B
)A.$\ce{XO_{3}}$
B.$\ce{X_{2}O_{3}}$
C.$\ce{XO}$
D.$\ce{X_{3}O}$
答案
16. B 提示:XCl₃中氯元素显-1价,设X的化合价为x,根据化合物中正负化合价的代数和为0,可得x+(-1)×3=0,x=+3;X只有一种化合价,氧化物中X的化合价为+3,氧元素显-2价,则其氧化物的化学式为X₂O₃。
解析
【分析】
要确定金属X的氧化物化学式,需先根据氯化物的化学式算出X的化合价,再结合氧元素的化合价,利用化合物中正负化合价代数和为0的规则推导氧化物的化学式。
【解析】
1. 计算X的化合价:氯化物$\ce{XCl_{3}}$中,氯元素显-1价,设X的化合价为$x$,根据化合物中正负化合价代数和为0,可得:$x + (-1)×3 = 0$,解得$x=+3$。
2. 推导氧化物的化学式:氧化物中氧元素显-2价,X的化合价为+3,设氧化物的化学式为$\ce{X_{a}O_{b}}$,则$(+3)×a + (-2)×b = 0$,化简得$a:b=2:3$,因此氧化物的化学式为$\ce{X_{2}O_{3}}$。
【答案】
B
【知识点】
化合价与化学式、化合物中化合价代数和为0
【点评】
本题考查化合价的计算及化学式的书写,属于基础题型,核心是利用化合价规则确定元素化合价,再推导化学式,难度不大。
【难度系数】
0.8
要确定金属X的氧化物化学式,需先根据氯化物的化学式算出X的化合价,再结合氧元素的化合价,利用化合物中正负化合价代数和为0的规则推导氧化物的化学式。
【解析】
1. 计算X的化合价:氯化物$\ce{XCl_{3}}$中,氯元素显-1价,设X的化合价为$x$,根据化合物中正负化合价代数和为0,可得:$x + (-1)×3 = 0$,解得$x=+3$。
2. 推导氧化物的化学式:氧化物中氧元素显-2价,X的化合价为+3,设氧化物的化学式为$\ce{X_{a}O_{b}}$,则$(+3)×a + (-2)×b = 0$,化简得$a:b=2:3$,因此氧化物的化学式为$\ce{X_{2}O_{3}}$。
【答案】
B
【知识点】
化合价与化学式、化合物中化合价代数和为0
【点评】
本题考查化合价的计算及化学式的书写,属于基础题型,核心是利用化合价规则确定元素化合价,再推导化学式,难度不大。
【难度系数】
0.8
17. (2025·宿迁月考)1~18号元素中X元素的原子最外层只有1个电子,Y元素原子的第三层有6个电子,Z元素的第二层也有6个电子,在化合物中只有Z元素的化合价为负。由这三种元素组成的化合物的化学式可能是 (
A.$XYZ_4$
B.$X_2YZ_4$
C.$X_3YZ_4$
D.$XYZ_3$
B
)A.$XYZ_4$
B.$X_2YZ_4$
C.$X_3YZ_4$
D.$XYZ_3$
答案
17. B 提示:X元素的原子最外层只有1个电子,在反应中容易失去,显+1价;Y元素原子的第三层有6个电子,即最外层电子数为6,则其核外电子数为2+8+6=16,是硫元素,在化合物中的化合价常表现为-2、+4、+6;Z元素的第二层有6个电子,是氧元素,在化合物中的化合价是-2。在化合物中只有Z元素的化合价为负,即Z元素的化合价是-2。设XYZ₄中Y元素的化合价为a,则(+1)+a+(-2)×4=0,a=+7,Y元素无此化合价;设X₂YZ₄中Y元素的化合价为b,则(+1)×2+b+(-2)×4=0,b=+6;设X₃YZ₄中Y元素的化合价为c,则(+1)×3+c+(-2)×4=0,c=+5,Y元素无此化合价;设XYZ₃中Y元素的化合价为d,则(+1)+d+(-2)×3=0,d=+5,Y元素无此化合价。
解析
【分析】
首先根据原子结构特点推断三种元素:X原子最外层1个电子,属于第ⅠA族,在化合物中显+1价;Y原子第三层有6个电子,电子排布为2、8、6,原子序数为16,是硫元素,常见化合价有-2、+4、+6;Z原子第二层有6个电子,电子排布为2、6,原子序数为8,是氧元素,在化合物中显-2价(题目说明只有Z元素化合价为负)。接下来利用“化合物中正负化合价代数和为0”的规则,分别计算各选项中Y元素的化合价,判断是否符合硫元素的常见价态,进而确定正确选项。
【解析】
1. 推断元素及对应化合价:
X:最外层1个电子,1~18号元素,化合价为+1价;
Y:第三层6个电子,原子序数=2+8+6=16,为硫(S),常见化合价:-2、+4、+6;
Z:第二层6个电子,原子序数=2+6=8,为氧(O),化合价为-2价。
2. 计算各选项中Y元素的化合价:
选项A($XYZ_4$):设Y化合价为a,根据化合物中正负化合价代数和为0,得$(+1)+a+(-2)×4=0$,解得$a=+7$,硫无+7价,排除;
选项B($X_2YZ_4$):设Y化合价为b,得$(+1)×2+b+(-2)×4=0$,解得$b=+6$,硫有+6价,符合要求;
选项C($X_3YZ_4$):设Y化合价为c,得$(+1)×3+c+(-2)×4=0$,解得$c=+5$,硫无+5价,排除;
选项D($XYZ_3$):设Y化合价为d,得$(+1)+d+(-2)×3=0$,解得$d=+5$,硫无+5价,排除。
综上,正确选项为B。
【答案】
B
【知识点】
元素推断、化合价计算、化学式判断
【点评】
本题结合原子结构推断元素,再利用化合价规则判断化学式合理性,是化学基础题型,重点考察学生对1~18号元素电子排布、常见元素化合价及化合价代数和规则的掌握。
【难度系数】
0.6
首先根据原子结构特点推断三种元素:X原子最外层1个电子,属于第ⅠA族,在化合物中显+1价;Y原子第三层有6个电子,电子排布为2、8、6,原子序数为16,是硫元素,常见化合价有-2、+4、+6;Z原子第二层有6个电子,电子排布为2、6,原子序数为8,是氧元素,在化合物中显-2价(题目说明只有Z元素化合价为负)。接下来利用“化合物中正负化合价代数和为0”的规则,分别计算各选项中Y元素的化合价,判断是否符合硫元素的常见价态,进而确定正确选项。
【解析】
1. 推断元素及对应化合价:
X:最外层1个电子,1~18号元素,化合价为+1价;
Y:第三层6个电子,原子序数=2+8+6=16,为硫(S),常见化合价:-2、+4、+6;
Z:第二层6个电子,原子序数=2+6=8,为氧(O),化合价为-2价。
2. 计算各选项中Y元素的化合价:
选项A($XYZ_4$):设Y化合价为a,根据化合物中正负化合价代数和为0,得$(+1)+a+(-2)×4=0$,解得$a=+7$,硫无+7价,排除;
选项B($X_2YZ_4$):设Y化合价为b,得$(+1)×2+b+(-2)×4=0$,解得$b=+6$,硫有+6价,符合要求;
选项C($X_3YZ_4$):设Y化合价为c,得$(+1)×3+c+(-2)×4=0$,解得$c=+5$,硫无+5价,排除;
选项D($XYZ_3$):设Y化合价为d,得$(+1)+d+(-2)×3=0$,解得$d=+5$,硫无+5价,排除。
综上,正确选项为B。
【答案】
B
【知识点】
元素推断、化合价计算、化学式判断
【点评】
本题结合原子结构推断元素,再利用化合价规则判断化学式合理性,是化学基础题型,重点考察学生对1~18号元素电子排布、常见元素化合价及化合价代数和规则的掌握。
【难度系数】
0.6
18. 超导材料为具有零电阻及反磁性的物质,以$\ce{Y_{2}O_{3}}$、$\ce{BaCO_{3}}$和$\ce{CuO}$为原料,经研磨烧结可合成一种高温超导物质——$\ce{Y_{2}Ba_{4}Cu_{6}O_{x}}$,假设在研磨烧结过程中各元素的化合价无变化,则$x$的值为(
A.12
B.13
C.15
D.26
B
)A.12
B.13
C.15
D.26
答案
18. B 提示:根据三种化合物的化学式Y₂O₃、BaCO₃和CuO可知,Y、Ba、Cu的化合价分别为+3、+2、+2;根据化合物中各元素正负化合价的代数和为零,可得x=13。
解析
【分析】
要计算超导物质$\ce{Y_{2}Ba_{4}Cu_{6}O_{x}}$中$x$的值,需先根据原料化合物确定各元素化合价(题目说明烧结过程中化合价不变),再利用“化合物中各元素正负化合价代数和为零”的规则列方程求解。
【解析】
1. 确定各元素化合价:
由$\ce{Y_{2}O_{3}}$,$\ce{O}$为$-2$价,设$\ce{Y}$化合价为$a$,则$2a + 3×(-2)=0$,解得$a=+3$;
由$\ce{BaCO_{3}}$,碳酸根为$-2$价,设$\ce{Ba}$化合价为$b$,则$b + (-2)=0$,解得$b=+2$;
由$\ce{CuO}$,$\ce{O}$为$-2$价,设$\ce{Cu}$化合价为$c$,则$c + (-2)=0$,解得$c=+2$。
2. 计算$x$的值:
根据化合物中正负化合价代数和为零,$\ce{Y_{2}Ba_{4}Cu_{6}O_{x}}$中:
$2×(+3) + 4×(+2) + 6×(+2) + x×(-2)=0$
计算得:$6 + 8 + 12 - 2x=0$ → $26=2x$ → $x=13$。
【答案】
B
【知识点】
化合价规则、根据化学式计算化合价
【点评】
本题考查化合价的基本应用,核心是利用“化合物中正负化合价代数和为零”的规则,先确定各元素化合价再计算,属于基础题型,难度较低。
【难度系数】
0.7
要计算超导物质$\ce{Y_{2}Ba_{4}Cu_{6}O_{x}}$中$x$的值,需先根据原料化合物确定各元素化合价(题目说明烧结过程中化合价不变),再利用“化合物中各元素正负化合价代数和为零”的规则列方程求解。
【解析】
1. 确定各元素化合价:
由$\ce{Y_{2}O_{3}}$,$\ce{O}$为$-2$价,设$\ce{Y}$化合价为$a$,则$2a + 3×(-2)=0$,解得$a=+3$;
由$\ce{BaCO_{3}}$,碳酸根为$-2$价,设$\ce{Ba}$化合价为$b$,则$b + (-2)=0$,解得$b=+2$;
由$\ce{CuO}$,$\ce{O}$为$-2$价,设$\ce{Cu}$化合价为$c$,则$c + (-2)=0$,解得$c=+2$。
2. 计算$x$的值:
根据化合物中正负化合价代数和为零,$\ce{Y_{2}Ba_{4}Cu_{6}O_{x}}$中:
$2×(+3) + 4×(+2) + 6×(+2) + x×(-2)=0$
计算得:$6 + 8 + 12 - 2x=0$ → $26=2x$ → $x=13$。
【答案】
B
【知识点】
化合价规则、根据化学式计算化合价
【点评】
本题考查化合价的基本应用,核心是利用“化合物中正负化合价代数和为零”的规则,先确定各元素化合价再计算,属于基础题型,难度较低。
【难度系数】
0.7
19. 下图是A、B、C、D四种粒子的结构示意图,回答下列问题:

(1)A、B、C属于离子的是
(2)若D表示某元素原子,则$m=$
(3)在A、C形成的化合物中,C元素的化合价为
(1)A、B、C属于离子的是
Na⁺
(填离子符号)。(2)若D表示某元素原子,则$m=$
7
,该元素的原子在化学反应中容易得到
(填“得到”或“失去”)电子。(3)在A、C形成的化合物中,C元素的化合价为
-2
。答案
19. (1) Na⁺ (2) 7 得到 (3) -2
提示:(1) 由题给A、B、C三种粒子的结构示意图可知,A为H,B为Na⁺,C为S。(2) D表示原子时,17=2+8+m,m=7,在化学反应中容易得到1个电子形成Cl⁻。(3) 在H₂S中,S元素显-2价。
提示:(1) 由题给A、B、C三种粒子的结构示意图可知,A为H,B为Na⁺,C为S。(2) D表示原子时,17=2+8+m,m=7,在化学反应中容易得到1个电子形成Cl⁻。(3) 在H₂S中,S元素显-2价。
解析
【分析】
要解决本题,需掌握粒子结构示意图的相关核心知识:①判断原子和离子的依据是质子数与核外电子数是否相等,相等为原子,不等为离子;②原子中质子数=核外电子数,最外层电子数决定元素化学性质,最外层电子数≥4时易得到电子;③化合物中各元素正负化合价代数和为0,可据此计算元素化合价。解题时,先分析A、B、C的质子数与电子数判断离子,再根据原子结构规律求D的m值,最后结合化合物计算C的化合价。
【解析】
(1)粒子中,质子数=核外电子数为原子,质子数≠核外电子数为离子:A的质子数=1,核外电子数=1,是H原子;B的质子数=11,核外电子数=2+8=10,质子数>电子数,带1个单位正电荷,为Na⁺;C的质子数=16,核外电子数=2+8+6=16,是S原子,故属于离子的是Na⁺。
(2)若D为原子,则质子数=核外电子数,即17=2+8+m,解得m=7;该原子最外层电子数为7,在化学反应中容易得到1个电子达到8电子稳定结构。
(3)A为H元素,化合价通常为+1价,A与C(S元素)形成的化合物为H₂S,设S元素化合价为x,根据化合物中正负化合价代数和为0:(+1)×2 + x =0,解得x=-2,故C元素化合价为-2。
【答案】
(1)Na⁺;(2)7,得到;(3)-2
【知识点】
原子与离子的判断、核外电子排布、化合价计算
【点评】
本题考查粒子结构示意图的基础应用,涵盖原子与离子的区分、核外电子排布规律及化合价计算,是初中化学常考的基础题型,需熟练掌握相关概念。
【难度系数】
0.7
要解决本题,需掌握粒子结构示意图的相关核心知识:①判断原子和离子的依据是质子数与核外电子数是否相等,相等为原子,不等为离子;②原子中质子数=核外电子数,最外层电子数决定元素化学性质,最外层电子数≥4时易得到电子;③化合物中各元素正负化合价代数和为0,可据此计算元素化合价。解题时,先分析A、B、C的质子数与电子数判断离子,再根据原子结构规律求D的m值,最后结合化合物计算C的化合价。
【解析】
(1)粒子中,质子数=核外电子数为原子,质子数≠核外电子数为离子:A的质子数=1,核外电子数=1,是H原子;B的质子数=11,核外电子数=2+8=10,质子数>电子数,带1个单位正电荷,为Na⁺;C的质子数=16,核外电子数=2+8+6=16,是S原子,故属于离子的是Na⁺。
(2)若D为原子,则质子数=核外电子数,即17=2+8+m,解得m=7;该原子最外层电子数为7,在化学反应中容易得到1个电子达到8电子稳定结构。
(3)A为H元素,化合价通常为+1价,A与C(S元素)形成的化合物为H₂S,设S元素化合价为x,根据化合物中正负化合价代数和为0:(+1)×2 + x =0,解得x=-2,故C元素化合价为-2。
【答案】
(1)Na⁺;(2)7,得到;(3)-2
【知识点】
原子与离子的判断、核外电子排布、化合价计算
【点评】
本题考查粒子结构示意图的基础应用,涵盖原子与离子的区分、核外电子排布规律及化合价计算,是初中化学常考的基础题型,需熟练掌握相关概念。
【难度系数】
0.7
20. 神舟十七号的运载火箭使用的推进剂为偏二甲肼($C_2H_8N_2$)和四氧化二氮($N_2O_4$)的组合,两者都含有氮元素,下图是氮元素的价类二维图:

(1)四氧化二氮对应图中
(2)横坐标上对应的物质类别X是
(3)写出物质D的化学式:
(4)B、C、D三种物质的组成元素相同,但化学性质不同的原因是
(1)四氧化二氮对应图中
C
(填字母)。(2)横坐标上对应的物质类别X是
单质
。(3)写出物质D的化学式:
N₂O₅
。(4)B、C、D三种物质的组成元素相同,但化学性质不同的原因是
分子构成不同
。答案
20. (1) C (2) 单质 (3) N₂O₅ (4) 分子构成不同
提示:(1) 设N元素的化合价为x,依据化合物中各元素正负化合价的代数和为0,则x×2+(-2)×4=0,解得x=+4。(2) X中氮元素的化合价为0,X为单质。(3) D为氧化物,氮元素的化合价为+5,氧元素的化合价为-2,根据“正价在左,负价在右”,正负化合价的代数和为零,化合价数值约到最简交叉写在元素右下角,化学式为N₂O₅。(4) 同种分子的化学性质相同,不同种分子的化学性质不同,B、C、D三种物质的组成元素相同,但分子构成不同。
提示:(1) 设N元素的化合价为x,依据化合物中各元素正负化合价的代数和为0,则x×2+(-2)×4=0,解得x=+4。(2) X中氮元素的化合价为0,X为单质。(3) D为氧化物,氮元素的化合价为+5,氧元素的化合价为-2,根据“正价在左,负价在右”,正负化合价的代数和为零,化合价数值约到最简交叉写在元素右下角,化学式为N₂O₅。(4) 同种分子的化学性质相同,不同种分子的化学性质不同,B、C、D三种物质的组成元素相同,但分子构成不同。
解析
【分析】
本题围绕氮元素的价类二维图展开,需明确价类二维图的含义:纵坐标为元素化合价,横坐标为物质类别。解题时需结合化合物化合价规则判断元素化合价对应关系,依据单质化合价为0确定物质类别,根据氧化物化学式书写规则推导化学式,从分子构成角度分析物质化学性质差异,逐步解决各问题。
【解析】
(1)计算四氧化二氮($N_2O_4$)中氮元素的化合价:设氮元素化合价为$x$,根据化合物中正负化合价代数和为0,得$2x + (-2)×4 = 0$,解得$x=+4$。图中化合价为+4的氧化物对应字母C,故四氧化二氮对应C。
(2)X中氮元素化合价为0,单质中元素化合价为0,因此横坐标对应的物质类别X是单质。
(3)D为氧化物,氮元素化合价为+5,氧元素化合价为-2,根据“正价在前、负价在后,化合价数值交叉约简”的规则,化学式为$N_2O_5$。
(4)B、C、D三种物质均由氮元素和氧元素组成,但它们的分子构成不同,因此化学性质不同。
【答案】
(1) C (2) 单质 (3) $N_2O_5$ (4) 分子构成不同
【知识点】
化合价计算、物质分类、化学式书写、分子性质
【点评】
本题结合价类二维图考查氮元素相关物质的基础知识点,涵盖化合价规则、物质类别判断、化学式书写及分子性质,是化学中常见的基础应用题型,需掌握核心概念即可解答。
【难度系数】
0.5
本题围绕氮元素的价类二维图展开,需明确价类二维图的含义:纵坐标为元素化合价,横坐标为物质类别。解题时需结合化合物化合价规则判断元素化合价对应关系,依据单质化合价为0确定物质类别,根据氧化物化学式书写规则推导化学式,从分子构成角度分析物质化学性质差异,逐步解决各问题。
【解析】
(1)计算四氧化二氮($N_2O_4$)中氮元素的化合价:设氮元素化合价为$x$,根据化合物中正负化合价代数和为0,得$2x + (-2)×4 = 0$,解得$x=+4$。图中化合价为+4的氧化物对应字母C,故四氧化二氮对应C。
(2)X中氮元素化合价为0,单质中元素化合价为0,因此横坐标对应的物质类别X是单质。
(3)D为氧化物,氮元素化合价为+5,氧元素化合价为-2,根据“正价在前、负价在后,化合价数值交叉约简”的规则,化学式为$N_2O_5$。
(4)B、C、D三种物质均由氮元素和氧元素组成,但它们的分子构成不同,因此化学性质不同。
【答案】
(1) C (2) 单质 (3) $N_2O_5$ (4) 分子构成不同
【知识点】
化合价计算、物质分类、化学式书写、分子性质
【点评】
本题结合价类二维图考查氮元素相关物质的基础知识点,涵盖化合价规则、物质类别判断、化学式书写及分子性质,是化学中常见的基础应用题型,需掌握核心概念即可解答。
【难度系数】
0.5
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