例2 已知金属元素M(只有一种化合价)的氧化物的化学式为$\ce{M_{2}O_{3}}$,则M与硝酸根组成的化合物的化学式为(
A.$\ce{M(NO_{3})_{3}}$
B.$\ce{M(NO_{3})_{2}}$
C.$\ce{MNO_{3}}$
D.$\ce{M_{2}(NO_{3})_{3}}$
解析 化学式$\ce{M_{2}O_{3}}$中O为-2价,则M为+3价,又知M只有一种化合价,且硝酸根为-1价,根据化合物中各元素正、负化合价代数和为0,可写出M与硝酸根组成的化合物的化学式为$\ce{M(NO_{3})_{3}}$。
答案 A
深度思考
你能根据化合价的一般规律计算出$\ce{K_{2}MnO_{4}}$中锰元素的化合价吗?
A
)A.$\ce{M(NO_{3})_{3}}$
B.$\ce{M(NO_{3})_{2}}$
C.$\ce{MNO_{3}}$
D.$\ce{M_{2}(NO_{3})_{3}}$
解析 化学式$\ce{M_{2}O_{3}}$中O为-2价,则M为+3价,又知M只有一种化合价,且硝酸根为-1价,根据化合物中各元素正、负化合价代数和为0,可写出M与硝酸根组成的化合物的化学式为$\ce{M(NO_{3})_{3}}$。
答案 A
深度思考
你能根据化合价的一般规律计算出$\ce{K_{2}MnO_{4}}$中锰元素的化合价吗?
答案
例2 A
解析
【分析】首先根据氧化物的化学式,利用“化合物中各元素正负化合价代数和为0”的规则计算金属M的化合价;再结合硝酸根的化合价,再次运用化合价规则推导M与硝酸根组成的化合物的化学式,最终匹配对应选项。
【解析】步骤1:计算M的化合价。已知氧化物化学式为$\ce{M_{2}O_{3}}$,氧元素在化合物中通常显-2价,设M的化合价为$x$,根据化合价代数和为0,可得:$2x + 3×(-2) = 0$,解得$x=+3$,即M的化合价为+3价。步骤2:推导化合物化学式。硝酸根($\ce{NO^{-}_{3}}$)在化合物中通常显-1价,设M与硝酸根组成的化合物中硝酸根的个数为$n$,根据化合价代数和为0,有:$(+3) + n×(-1) = 0$,解得$n=3$,因此该化合物的化学式为$\ce{M(NO_{3})_{3}}$,对应选项A。
【答案】A
【知识点】化合价计算、根据化合价书写化学式
【点评】本题是化学中化学式相关的基础题型,核心考查化合价规则的应用,只要掌握“化合物中正负化合价代数和为0”这一关键规律,即可顺利解题,属于易得分题。
【难度系数】0.8
【解析】步骤1:计算M的化合价。已知氧化物化学式为$\ce{M_{2}O_{3}}$,氧元素在化合物中通常显-2价,设M的化合价为$x$,根据化合价代数和为0,可得:$2x + 3×(-2) = 0$,解得$x=+3$,即M的化合价为+3价。步骤2:推导化合物化学式。硝酸根($\ce{NO^{-}_{3}}$)在化合物中通常显-1价,设M与硝酸根组成的化合物中硝酸根的个数为$n$,根据化合价代数和为0,有:$(+3) + n×(-1) = 0$,解得$n=3$,因此该化合物的化学式为$\ce{M(NO_{3})_{3}}$,对应选项A。
【答案】A
【知识点】化合价计算、根据化合价书写化学式
【点评】本题是化学中化学式相关的基础题型,核心考查化合价规则的应用,只要掌握“化合物中正负化合价代数和为0”这一关键规律,即可顺利解题,属于易得分题。
【难度系数】0.8
1. “中国天眼”FAST的“眼镜片”是由金刚砂(SiC)制造的。金刚砂中碳元素为-4价,则硅元素为 (
A.+1价
B.+2价
C.+3价
D.+4价
D
)A.+1价
B.+2价
C.+3价
D.+4价
答案
1. D
解析
【分析】本题考查化合物中元素化合价的计算,解题核心是运用“化合物中各元素正负化合价的代数和为零”的基本规则。已知碳元素的化合价,设硅元素的化合价为未知数,通过列简单方程即可求解。
【解析】根据化合物中正负化合价代数和为0的原则,设SiC中硅元素的化合价为$ x $,已知碳元素为$-4$价,则可列方程:$ x + (-4) = 0 $,解得$ x = +4 $,对应选项D。
【答案】D
【知识点】化合价的计算
【点评】本题为基础化学计算题,考查学生对化合价基本规则的掌握,题目难度低,适合作为基础知识点的巩固练习。
【难度系数】0.9
【解析】根据化合物中正负化合价代数和为0的原则,设SiC中硅元素的化合价为$ x $,已知碳元素为$-4$价,则可列方程:$ x + (-4) = 0 $,解得$ x = +4 $,对应选项D。
【答案】D
【知识点】化合价的计算
【点评】本题为基础化学计算题,考查学生对化合价基本规则的掌握,题目难度低,适合作为基础知识点的巩固练习。
【难度系数】0.9
2. 写出下列物质的化学式并标出元素的化合价。
(1)标出水中氢元素的化合价:
(2)标出二氧化碳中氧元素的化合价:
(3)标出氯化氢中氯元素的化合价:
(4)标出氮气中氮元素的化合价:
(1)标出水中氢元素的化合价:
$\stackrel{+1}{H_2}O$
。(2)标出二氧化碳中氧元素的化合价:
$\stackrel{-2}{CO_2}$
。(3)标出氯化氢中氯元素的化合价:
$\stackrel{-1}{HCl}$
。(4)标出氮气中氮元素的化合价:
$\stackrel{0}{N_2}$
。答案
2. (1) $\stackrel{+1}{H_2}O$
(2) $\stackrel{-2}{CO_2}$
(3) $\stackrel{-1}{HCl}$
(4) $\stackrel{0}{N_2}$
(2) $\stackrel{-2}{CO_2}$
(3) $\stackrel{-1}{HCl}$
(4) $\stackrel{0}{N_2}$
解析
【分析】
解决本题需明确两个关键:一是化合价的标注规则(在元素符号正上方标注,正负号在前、数字在后);二是化合价的基本规律(化合物中各元素正负化合价代数和为0,单质中元素化合价为0)。解题时先写出对应物质的化学式,再通过规律计算目标元素的化合价,最后按要求标注即可。
【解析】
(1)水的化学式为$\ce{H_{2}O}$,设氢元素化合价为$x$,根据化合物中化合价代数和为0:$2x + (-2) = 0$,解得$x=+1$,故氢元素化合价标注为$\stackrel{+1}{H_2}O$;
(2)二氧化碳的化学式为$\ce{CO_{2}}$,设氧元素化合价为$y$,根据化合价代数和为0:$(+2) + 2y = 0$,解得$y=-2$,故氧元素化合价标注为$\stackrel{-2}{CO_2}$;
(3)氯化氢的化学式为$\ce{HCl}$,设氯元素化合价为$z$,根据化合价代数和为0:$(+1) + z = 0$,解得$z=-1$,故氯元素化合价标注为$\stackrel{-1}{HCl}$;
(4)氮气是单质,根据单质中元素化合价为0,故氮元素化合价标注为$\stackrel{0}{N_2}$。
【答案】
(1) $\stackrel{+1}{H_2}O$;(2) $\stackrel{-2}{CO_2}$;(3) $\stackrel{-1}{HCl}$;(4) $\stackrel{0}{N_2}$
【知识点】
化合价标注、化学式书写、化合价规律
【点评】
本题考查化学基础知识点——化合价的应用,需掌握化合价计算方法和标注规则,属于易得分的基础题型。
【难度系数】
0.7
解决本题需明确两个关键:一是化合价的标注规则(在元素符号正上方标注,正负号在前、数字在后);二是化合价的基本规律(化合物中各元素正负化合价代数和为0,单质中元素化合价为0)。解题时先写出对应物质的化学式,再通过规律计算目标元素的化合价,最后按要求标注即可。
【解析】
(1)水的化学式为$\ce{H_{2}O}$,设氢元素化合价为$x$,根据化合物中化合价代数和为0:$2x + (-2) = 0$,解得$x=+1$,故氢元素化合价标注为$\stackrel{+1}{H_2}O$;
(2)二氧化碳的化学式为$\ce{CO_{2}}$,设氧元素化合价为$y$,根据化合价代数和为0:$(+2) + 2y = 0$,解得$y=-2$,故氧元素化合价标注为$\stackrel{-2}{CO_2}$;
(3)氯化氢的化学式为$\ce{HCl}$,设氯元素化合价为$z$,根据化合价代数和为0:$(+1) + z = 0$,解得$z=-1$,故氯元素化合价标注为$\stackrel{-1}{HCl}$;
(4)氮气是单质,根据单质中元素化合价为0,故氮元素化合价标注为$\stackrel{0}{N_2}$。
【答案】
(1) $\stackrel{+1}{H_2}O$;(2) $\stackrel{-2}{CO_2}$;(3) $\stackrel{-1}{HCl}$;(4) $\stackrel{0}{N_2}$
【知识点】
化合价标注、化学式书写、化合价规律
【点评】
本题考查化学基础知识点——化合价的应用,需掌握化合价计算方法和标注规则,属于易得分的基础题型。
【难度系数】
0.7
3. 市售加碘盐是在食盐中加入一定量的碘酸钾($\ce{KIO_{3}}$)。$\ce{KIO_{3}}$中碘元素的化合价是 (
A.$+2$
B.$+3$
C.$+4$
D.$+5$
D
)A.$+2$
B.$+3$
C.$+4$
D.$+5$
答案
3. D
解析
【分析】
本题考查化合物中某元素化合价的计算,解题思路是依据“化合物中各元素正负化合价的代数和为零”的原则,先确定已知元素(钾、氧)的常见化合价,再设碘元素的化合价为未知数,通过列方程计算出碘的化合价,最后匹配选项得出答案。
【解析】
在化合物中,钾元素通常显+1价,氧元素通常显-2价。设$\ce{KIO_{3}}$中碘元素的化合价为$x$,根据化合物中正负化合价代数和为0的规则,可列出等式:$(+1) + x + 3×(-2) = 0$,计算得:$1 + x - 6 = 0$,解得$x = +5$,因此碘元素的化合价为+5价,对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
化合价的计算、化学式与化合价
【点评】
本题考查基础的化合价计算,核心是掌握化合物中化合价代数和为零的规律,属于化学基础题,难度较低,大部分学生均可正确解答。
【难度系数】
0.8
本题考查化合物中某元素化合价的计算,解题思路是依据“化合物中各元素正负化合价的代数和为零”的原则,先确定已知元素(钾、氧)的常见化合价,再设碘元素的化合价为未知数,通过列方程计算出碘的化合价,最后匹配选项得出答案。
【解析】
在化合物中,钾元素通常显+1价,氧元素通常显-2价。设$\ce{KIO_{3}}$中碘元素的化合价为$x$,根据化合物中正负化合价代数和为0的规则,可列出等式:$(+1) + x + 3×(-2) = 0$,计算得:$1 + x - 6 = 0$,解得$x = +5$,因此碘元素的化合价为+5价,对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
化合价的计算、化学式与化合价
【点评】
本题考查基础的化合价计算,核心是掌握化合物中化合价代数和为零的规律,属于化学基础题,难度较低,大部分学生均可正确解答。
【难度系数】
0.8
4. 硫元素的常见化合价有-2、0、+4、+6,它们依次对应的下列化学式中,错误的是(
A.$\ce{H_{2}S}$
B.$\ce{S}$
C.$\ce{SO_{2}}$
D.$\ce{H_{2}SO_{3}}$
D
)A.$\ce{H_{2}S}$
B.$\ce{S}$
C.$\ce{SO_{2}}$
D.$\ce{H_{2}SO_{3}}$
答案
4. D
解析
【分析】
要解决这道题,需掌握化合价的计算规则:单质中元素化合价为0,化合物中各元素正负化合价的代数和为0。题目给出硫的化合价依次为-2、0、+4、+6,需分别计算各选项中硫元素的化合价,判断哪个选项的硫化合价与对应给出的化合价不匹配,即为错误选项。
【解析】
根据化合价规则,逐一计算各选项中硫元素的化合价:
1. 选项A($\ce{H_{2}S}$):氢元素化合价为+1,设硫元素化合价为$x$,则$2×(+1) + x = 0$,解得$x=-2$,对应硫的-2价,正确;
2. 选项B($\ce{S}$):硫为单质,单质中元素化合价为0,对应硫的0价,正确;
3. 选项C($\ce{SO_{2}}$):氧元素化合价为-2,设硫元素化合价为$y$,则$y + 2×(-2) = 0$,解得$y=+4$,对应硫的+4价,正确;
4. 选项D($\ce{H_{2}SO_{3}}$):氢元素化合价为+1,氧元素化合价为-2,设硫元素化合价为$z$,则$2×(+1) + z + 3×(-2) = 0$,解得$z=+4$,而题目中该位置对应硫的+6价,因此该选项错误。
综上,错误的是选项D。
【答案】
D
【知识点】
化合价计算、化学式与化合价对应
【点评】
本题考查化合价的基础计算,核心是运用“化合物中正负化合价代数和为0”“单质化合价为0”的规则,属于化学基础题,只要掌握基本计算方法即可解答,需注意代数和运算的准确性。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,需掌握化合价的计算规则:单质中元素化合价为0,化合物中各元素正负化合价的代数和为0。题目给出硫的化合价依次为-2、0、+4、+6,需分别计算各选项中硫元素的化合价,判断哪个选项的硫化合价与对应给出的化合价不匹配,即为错误选项。
【解析】
根据化合价规则,逐一计算各选项中硫元素的化合价:
1. 选项A($\ce{H_{2}S}$):氢元素化合价为+1,设硫元素化合价为$x$,则$2×(+1) + x = 0$,解得$x=-2$,对应硫的-2价,正确;
2. 选项B($\ce{S}$):硫为单质,单质中元素化合价为0,对应硫的0价,正确;
3. 选项C($\ce{SO_{2}}$):氧元素化合价为-2,设硫元素化合价为$y$,则$y + 2×(-2) = 0$,解得$y=+4$,对应硫的+4价,正确;
4. 选项D($\ce{H_{2}SO_{3}}$):氢元素化合价为+1,氧元素化合价为-2,设硫元素化合价为$z$,则$2×(+1) + z + 3×(-2) = 0$,解得$z=+4$,而题目中该位置对应硫的+6价,因此该选项错误。
综上,错误的是选项D。
【答案】
D
【知识点】
化合价计算、化学式与化合价对应
【点评】
本题考查化合价的基础计算,核心是运用“化合物中正负化合价代数和为0”“单质化合价为0”的规则,属于化学基础题,只要掌握基本计算方法即可解答,需注意代数和运算的准确性。
【难度系数】
0.7
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