8. 建筑物中存在大量的石棉,石棉的化学式为${Ca_{2}Mg_{x}Si_{y}O_{22}(OH)_{2}}$,其中硅元素的化合价为+4,该化学式中$x$、$y$的值分别是()
A.3、8
B.8、3
C.8、5
D.5、8
A.3、8
B.8、3
C.8、5
D.5、8
答案
D
解析
在化合物中各元素化合价代数和为零。Ca为+2价,Mg为+2价,Si为+4价,O为-2价,OH⁻为-1价。
化学式中各元素总价态:Ca₂为2×(+2)=+4,Mgₓ为x×(+2)=+2x,Siᵧ为y×(+4)=+4y,O₂₂为22×(-2)=-44,(OH)₂为2×(-1)=-2。
由代数和为零得:4 + 2x + 4y - 44 - 2 = 0,化简得x + 2y = 21。
将选项代入:D选项x=5,y=8时,5 + 2×8=21,符合。
化学式中各元素总价态:Ca₂为2×(+2)=+4,Mgₓ为x×(+2)=+2x,Siᵧ为y×(+4)=+4y,O₂₂为22×(-2)=-44,(OH)₂为2×(-1)=-2。
由代数和为零得:4 + 2x + 4y - 44 - 2 = 0,化简得x + 2y = 21。
将选项代入:D选项x=5,y=8时,5 + 2×8=21,符合。
9. 下列物质中指定元素按化合价由高至低顺序排列的是()
A.锰元素:${MnO_{2}}$ ${K_{2}MnO_{4}}$ ${KMnO_{4}}$
B.氧元素:${O_{2}}$ ${H_{2}O}$ ${H_{2}O_{2}}$
C.碳元素:${CO_{2}}$ ${CO}$ ${CH_{4}}$
D.氯元素:${KClO_{3}}$ ${KCl}$ ${Cl_{2}}$
A.锰元素:${MnO_{2}}$ ${K_{2}MnO_{4}}$ ${KMnO_{4}}$
B.氧元素:${O_{2}}$ ${H_{2}O}$ ${H_{2}O_{2}}$
C.碳元素:${CO_{2}}$ ${CO}$ ${CH_{4}}$
D.氯元素:${KClO_{3}}$ ${KCl}$ ${Cl_{2}}$
答案
C
解析
根据化合物中各元素化合价代数和为零的原则,计算各选项中指定元素的化合价:
A. 锰元素:
$MnO_2$:设锰化合价为x,则$x + 2 × (-2) = 0$,解得$x = +4$;
$K_2MnO_4$:设锰化合价为y,则$2 × (+1) + y + 4 × (-2) = 0$,解得$y = +6$;
$KMnO_4$:设锰化合价为z,则$+1 + z + 4 × (-2) = 0$,解得$z = +7$;
顺序应为$KMnO_4$(+7)>$K_2MnO_4$(+6)>$MnO_2$(+4),A选项顺序错误。
B. 氧元素:
$O_2$:单质中元素化合价为0;
$H_2O$:设氧化合价为a,则$2 × (+1) + a = 0$,解得$a = -2$;
$H_2O_2$:设氧化合价为b,则$2 × (+1) + 2b = 0$,解得$b = -1$;
顺序应为$O_2$(0)>$H_2O_2$(-1)>$H_2O$(-2),B选项顺序错误。
C. 碳元素:
$CO_2$:设碳化合价为c,则$c + 2 × (-2) = 0$,解得$c = +4$;
$CO$:设碳化合价为d,则$d + (-2) = 0$,解得$d = +2$;
$CH_4$:设碳化合价为e,则$e + 4 × (+1) = 0$(氢为+1价),实际应为$e + 4 × (+1) = 0$,解得$e = -4$;
顺序为$CO_2$(+4)>$CO$(+2)>$CH_4$(-4),C选项顺序正确。
D. 氯元素:
$KClO_3$:设氯化合价为f,则$+1 + f + 3 × (-2) = 0$,解得$f = +5$;
$KCl$:氯化合价为-1;
$Cl_2$:单质中元素化合价为0;
顺序应为$KClO_3$(+5)>$Cl_2$(0)>$KCl$(-1),D选项顺序错误。
A. 锰元素:
$MnO_2$:设锰化合价为x,则$x + 2 × (-2) = 0$,解得$x = +4$;
$K_2MnO_4$:设锰化合价为y,则$2 × (+1) + y + 4 × (-2) = 0$,解得$y = +6$;
$KMnO_4$:设锰化合价为z,则$+1 + z + 4 × (-2) = 0$,解得$z = +7$;
顺序应为$KMnO_4$(+7)>$K_2MnO_4$(+6)>$MnO_2$(+4),A选项顺序错误。
B. 氧元素:
$O_2$:单质中元素化合价为0;
$H_2O$:设氧化合价为a,则$2 × (+1) + a = 0$,解得$a = -2$;
$H_2O_2$:设氧化合价为b,则$2 × (+1) + 2b = 0$,解得$b = -1$;
顺序应为$O_2$(0)>$H_2O_2$(-1)>$H_2O$(-2),B选项顺序错误。
C. 碳元素:
$CO_2$:设碳化合价为c,则$c + 2 × (-2) = 0$,解得$c = +4$;
$CO$:设碳化合价为d,则$d + (-2) = 0$,解得$d = +2$;
$CH_4$:设碳化合价为e,则$e + 4 × (+1) = 0$(氢为+1价),实际应为$e + 4 × (+1) = 0$,解得$e = -4$;
顺序为$CO_2$(+4)>$CO$(+2)>$CH_4$(-4),C选项顺序正确。
D. 氯元素:
$KClO_3$:设氯化合价为f,则$+1 + f + 3 × (-2) = 0$,解得$f = +5$;
$KCl$:氯化合价为-1;
$Cl_2$:单质中元素化合价为0;
顺序应为$KClO_3$(+5)>$Cl_2$(0)>$KCl$(-1),D选项顺序错误。
10. 三种药品依次为氯化钠、氧化铜和氧化铁。则它们对应的化学式正确的是()
A.${NaCl}$、${CuO}$、${FeO}$
B.${NaCl}$、${CuO_{2}}$、${FeO}$
C.${NaCl_{2}}$、${Cu_{2}O}$、${Fe_{2}O_{3}}$
D.${NaCl}$、${CuO}$、${Fe_{2}O_{3}}$
A.${NaCl}$、${CuO}$、${FeO}$
B.${NaCl}$、${CuO_{2}}$、${FeO}$
C.${NaCl_{2}}$、${Cu_{2}O}$、${Fe_{2}O_{3}}$
D.${NaCl}$、${CuO}$、${Fe_{2}O_{3}}$
答案
D
解析
氯化钠由钠离子和氯离子构成,钠显+1价,氯显-1价,其化学式为NaCl;
氧化铜中铜显+2价,氧显-2价,其化学式为CuO;
氧化铁中铁显+3价,氧显-2价,根据化合物中正负化合价代数和为零,其化学式为Fe₂O₃。
所以三种物质化学式正确的是NaCl、CuO、Fe₂O₃。
氧化铜中铜显+2价,氧显-2价,其化学式为CuO;
氧化铁中铁显+3价,氧显-2价,根据化合物中正负化合价代数和为零,其化学式为Fe₂O₃。
所以三种物质化学式正确的是NaCl、CuO、Fe₂O₃。
11. 根据元素的常见化合价写出下列物质的化学式,并标出元素的化合价。
(1)氯化镁:。
(2)氯化银:。
(3)氢氧化铝:。
(4)硝酸钙:。
(1)氯化镁:。
(2)氯化银:。
(3)氢氧化铝:。
(4)硝酸钙:。
答案
(1)$\stackrel{+2}{\mathrm{Mg}}\stackrel{-1}{\mathrm{Cl}}_{2}$;(2)$\stackrel{+1}{\mathrm{Ag}}\stackrel{-1}{\mathrm{Cl}}$;(3)$\stackrel{+3}{\mathrm{Al}}(\stackrel{-1}{\mathrm{OH}})_{3}$;(4)$\stackrel{+2}{\mathrm{Ca}}(\stackrel{-1}{\mathrm{NO}}_{3})_{2}$
解析
(1)镁元素显+2价,氯元素显-1价,根据化合物中正负化合价代数和为零,氯化镁的化学式为MgCl₂,标出化合价为$\stackrel{+2}{\mathrm{Mg}}\stackrel{-1}{\mathrm{Cl}}_{2}$。
(2)银元素显+1价,氯元素显-1价,氯化银的化学式为AgCl,标出化合价为$\stackrel{+1}{\mathrm{Ag}}\stackrel{-1}{\mathrm{Cl}}$。
(3)铝元素显+3价,氢氧根显-1价,氢氧化铝的化学式为Al(OH)₃,标出化合价为$\stackrel{+3}{\mathrm{Al}}(\stackrel{-1}{\mathrm{OH}})_{3}$。
(4)钙元素显+2价,硝酸根显-1价,硝酸钙的化学式为Ca(NO₃)₂,标出化合价为$\stackrel{+2}{\mathrm{Ca}}(\stackrel{-1}{\mathrm{NO}}_{3})_{2}$。
(2)银元素显+1价,氯元素显-1价,氯化银的化学式为AgCl,标出化合价为$\stackrel{+1}{\mathrm{Ag}}\stackrel{-1}{\mathrm{Cl}}$。
(3)铝元素显+3价,氢氧根显-1价,氢氧化铝的化学式为Al(OH)₃,标出化合价为$\stackrel{+3}{\mathrm{Al}}(\stackrel{-1}{\mathrm{OH}})_{3}$。
(4)钙元素显+2价,硝酸根显-1价,硝酸钙的化学式为Ca(NO₃)₂,标出化合价为$\stackrel{+2}{\mathrm{Ca}}(\stackrel{-1}{\mathrm{NO}}_{3})_{2}$。
12. 写出下列化合物中的原子团的名称及其化合价。
${Ca(OH)_{2}}$:。
${Al_{2}(SO_{4})_{3}}$:。
${Na_{2}CO_{3}}$:。
${NH_{4}Cl}$:。
${AgNO_{3}}$:。
${KClO_{3}}$:。
${Ca(OH)_{2}}$:。
${Al_{2}(SO_{4})_{3}}$:。
${Na_{2}CO_{3}}$:。
${NH_{4}Cl}$:。
${AgNO_{3}}$:。
${KClO_{3}}$:。
答案
氢氧根,-1价;硫酸根,-2价;碳酸根,-2价;铵根,+1价;硝酸根,-1价;氯酸根,-1价
解析
在化合物中各元素正负化合价的代数和为零。
$Ca(OH)_2$:原子团为$OH^-$,名称是氢氧根。钙元素显+2价,设氢氧根的化合价为$x$,则$(+2)+2x=0$,解得$x=-1$,所以氢氧根化合价为-1价。
$Al_2(SO_4)_3$:原子团为$SO_4^{2-}$,名称是硫酸根。铝元素显+3价,设硫酸根的化合价为$y$,则$2×(+3)+3y=0$,解得$y=-2$,所以硫酸根化合价为-2价。
$Na_2CO_3$:原子团为$CO_3^{2-}$,名称是碳酸根。钠元素显+1价,设碳酸根的化合价为$z$,则$2×(+1)+z=0$,解得$z=-2$,所以碳酸根化合价为-2价。
$NH_4Cl$:原子团为$NH_4^+$,名称是铵根。氯元素显-1价,设铵根的化合价为$m$,则$m+(-1)=0$,解得$m=+1$,所以铵根化合价为+1价。
$AgNO_3$:原子团为$NO_3^-$,名称是硝酸根。银元素显+1价,设硝酸根的化合价为$n$,则$(+1)+n=0$,解得$n=-1$,所以硝酸根化合价为-1价。
$KClO_3$:原子团为$ClO_3^-$,名称是氯酸根。钾元素显+1价,设氯酸根的化合价为$p$,则$(+1)+p=0$,解得$p=-1$,所以氯酸根化合价为-1价。
$Ca(OH)_2$:原子团为$OH^-$,名称是氢氧根。钙元素显+2价,设氢氧根的化合价为$x$,则$(+2)+2x=0$,解得$x=-1$,所以氢氧根化合价为-1价。
$Al_2(SO_4)_3$:原子团为$SO_4^{2-}$,名称是硫酸根。铝元素显+3价,设硫酸根的化合价为$y$,则$2×(+3)+3y=0$,解得$y=-2$,所以硫酸根化合价为-2价。
$Na_2CO_3$:原子团为$CO_3^{2-}$,名称是碳酸根。钠元素显+1价,设碳酸根的化合价为$z$,则$2×(+1)+z=0$,解得$z=-2$,所以碳酸根化合价为-2价。
$NH_4Cl$:原子团为$NH_4^+$,名称是铵根。氯元素显-1价,设铵根的化合价为$m$,则$m+(-1)=0$,解得$m=+1$,所以铵根化合价为+1价。
$AgNO_3$:原子团为$NO_3^-$,名称是硝酸根。银元素显+1价,设硝酸根的化合价为$n$,则$(+1)+n=0$,解得$n=-1$,所以硝酸根化合价为-1价。
$KClO_3$:原子团为$ClO_3^-$,名称是氯酸根。钾元素显+1价,设氯酸根的化合价为$p$,则$(+1)+p=0$,解得$p=-1$,所以氯酸根化合价为-1价。
13. 航天员蔡旭哲在天宫课堂第三课中介绍:冷原子钟有望实现50亿年的误差只有1s。铯可用于制作冷原子钟,右图是铯在元素周期表中的信息。请回答下列问题。

(1)铯原子的质子数是。
(2)${Cs}$除了表示铯元素、铯单质外,微观上还能表示。
(3)铯元素的化合价为+1时,其对应的氧化物可用于红外信号检测设备。它的化学式为。
(1)铯原子的质子数是。
(2)${Cs}$除了表示铯元素、铯单质外,微观上还能表示。
(3)铯元素的化合价为+1时,其对应的氧化物可用于红外信号检测设备。它的化学式为。
答案
(1)55;(2)一个铯原子;(3)Cs₂O
解析
(1)元素周期表中原子序数=质子数,铯的原子序数为55,故质子数是55。
(2)元素符号可表示一种元素、一个原子,对于由原子直接构成的物质,还可表示该物质,Cs除表示铯元素、铯单质外,微观上还表示一个铯原子。
(3)铯元素化合价为+1,氧元素通常显-2价,根据化合物中正负化合价代数和为零,设铯的氧化物化学式为CsₓOᵧ,则(+1)×x + (-2)×y = 0,x:y=2:1,故化学式为Cs₂O。
(2)元素符号可表示一种元素、一个原子,对于由原子直接构成的物质,还可表示该物质,Cs除表示铯元素、铯单质外,微观上还表示一个铯原子。
(3)铯元素化合价为+1,氧元素通常显-2价,根据化合物中正负化合价代数和为零,设铯的氧化物化学式为CsₓOᵧ,则(+1)×x + (-2)×y = 0,x:y=2:1,故化学式为Cs₂O。
14. 某科学实验室能以低浓铀溶液生产具有广泛应用的钼(Mo),${Na_{2}MoO_{4}}$是钼元素的重要化合物。
(1)${Na_{2}MoO_{4}}$中钼元素(Mo)的化合价是。
(2)组成${Na_{2}MoO_{4}}$的元素中,在元素周期表内,位于其所在周期靠近尾部位置的元素是。
(3)钼元素在化合物中有多种化合价,请写出钼元素化合价是+2的氧化物的化学式:。
(1)${Na_{2}MoO_{4}}$中钼元素(Mo)的化合价是。
(2)组成${Na_{2}MoO_{4}}$的元素中,在元素周期表内,位于其所在周期靠近尾部位置的元素是。
(3)钼元素在化合物中有多种化合价,请写出钼元素化合价是+2的氧化物的化学式:。
答案
(1)+6;(2)氧(或O);(3)$MoO$
解析
(1) 设钼元素的化合价为x,根据化合物中各元素正负化合价代数和为零的原则,已知钠元素为+1价,氧元素为-2价,则$(+1)×2 + x + (-2)×4 = 0$,解得$x = +6$。
(2) 钠是11号元素,在第三周期开始;钼是42号元素,在第五周期;氧是8号元素,在第二周期,氧元素在其所在周期(第二周期)靠近尾部位置。
(3) 钼元素化合价为+2价,氧元素化合价为-2价,根据化合物化学式的书写规则,其氧化物的化学式为$MoO$。
(2) 钠是11号元素,在第三周期开始;钼是42号元素,在第五周期;氧是8号元素,在第二周期,氧元素在其所在周期(第二周期)靠近尾部位置。
(3) 钼元素化合价为+2价,氧元素化合价为-2价,根据化合物化学式的书写规则,其氧化物的化学式为$MoO$。
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