第5章 化学元素与物质组成的表示
第三节 化合价
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知识点1 化合价
1.(2022山东东平期末)下列不是决定元素化合价的因素的是 ( )
A.得到电子的数目
B.失去电子的数目
C.原子的核外电子数
D.形成共用电子对的数目
2.下列原子团的名称、符号、化合价都正确的是 ( )
A.硝酸根 N -1价
B.铵根 N +1价
C.氢氧根 HO- -1价
D.硫酸根 H2SO4 0价
3.(2022浙江杭州余杭二模)非金属元素在化合物中的化合价 ( )
A.总是显负价 B.总是显正价
C.有时显正价,有时显负价 D.显零价
知识点2 化合价的应用
4.【新特色·航空航天】(2022湖南衡阳中考)2022年6月5日神舟十四号载人飞船发射成功。太空舱里常用NiFe2O4做催化剂将航天员呼出的二氧化碳转化为氧气。已知NiFe2O4中Fe为+3价,则Ni的化合价为 ( )
A.+1 B.+2 C.+3 D.+4
5.(2023北京密云期末)某同学制作的试剂标签如下,其中化学式书写正确的是 ( )
A B C D
6.(2022河南中考)日常生活中,人们常用84消毒液对环境进行消毒。84消毒液是常见的含氯消毒剂,其有效成分中的氯元素为+1价,则84消毒液的有效成分是 ( )
A.氯化钠(NaCl)
B.次氯酸钠(NaClO)
C.氯酸钠(NaClO3)
D.亚氯酸钠(NaClO2)
7.如图是氮元素的化合价与对应物质类别的关系图。
(1)图中A点对应的物质为大气污染物之一,写出其对应的化学式: 。
(2)图中B点对应物质的化学式是 ,它对应的物质类别是 。
(3)浓氨水有挥发性,易挥发出氨气(NH3),其中氮元素的化合价是 。
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8.(2022北京中考,8,★☆☆)赤铁矿(主要成分是Fe2O3)用于工业炼铁。Fe2O3中铁元素的化合价为 ( )
A.-3 B.-2 C.+2 D.+3
9.(2023山西代县期末,3,★☆☆)磷酸二氢钠(化学式为NaH2POx)是我国自主研发的新型冠状病毒灭活疫苗的辅料之一。磷酸二氢钠中磷元素的化合价是+5价,则x的值是 ( )
A.1 B.2 C.3 D.4
10.(2023广西贺州期末,15,★☆☆)下列物质是按氯元素的化合价有规律排列的,分别为KCl、 、HClO、KClO3、HClO4,则空格内的物质应填 ( )
A.Cl2 B.NaClO C.NaCl D.KClO
11.(2022河北定州期中,17,★☆☆)下列有关化合价的说法中,正确的是 ( )
A.原子团中,各元素化合价的代数和为零
B.在H2中,氢元素显+1价
C.非金属元素在化合物里一定显负价
D.一种元素在同一种化合物里,可能显不同的化合价
12.(2022山西中考,5,★☆☆)元素的化合价不同,组成的物质也多种多样。在下列纯净物中,化学式书写及元素的化合价标注均正确的是 ( )
A.
13.(2022山东济宁中考,3,★★☆)下列四组物质中,同一种元素的化合价都相同的是 ( )
A.NO2、N2O4
B.Na2O、Na2O2
C.Fe(OH)2、Fe(OH)3
D.KClO3、KClO4
素养探究全练
14.【学科素养·科学思维】(2023江苏海安城南实验中学期末改编)如图表示核电荷数为11~17的元素的最高和最低化合价。
(1)从图中可以看出,氯元素的最高正价是 。
(2)若某元素既可显正价,又可显负价,则其最高正价与最低负价绝对值的代数和为 。
(3)从原子结构分析知:某元素的最高正价与 相等。
15.【学科素养·科学思维】我们周围的物质世界是由100多种元素组成的,为了便于研究元素的性质和用途,常常需要寻找它们之间的内在规律。下表列出的是1~18号元素的部分最高化合价和最低化合价。请你阅读后,回答下列问题:
1 H +1 2 He 0
3 Li +1 4 Be +2 5 B +3 6 C +4、-4 7 N +5、-3 8 O -2 9 F -1 10 Ne 0
11 Na +1 12 Mg +2 13 Al +3 14 Si +4、-4 15 P +5、-3 16 S 17 Cl +7、-1 18 Ar 0
(1)11号元素属于 (填“金属”或“非金属”)元素,它在化学反应中形成的粒子与 (填元素符号)原子具有相同的核外电子排布。
(2)16号元素的原子最外层电子数为 ,推测该元素最低化合价为 。
(3)从化合价角度分析,我们可以发现一些规律,请写出其中的一个: 。
答案全解全析
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1.C 通常情况下,元素的化合价由元素的一个原子得到或失去电子的数目决定;有些情况下,化合价是由不同元素的原子之间形成共用电子对的数目决定的。
2.A 硝酸根的符号为N,化合价为-1价,A正确;铵根的符号为N,化合价为+1价,B错误;氢氧根的符号为OH-,化合价为-1价,C错误;硫酸根的符号为S,化合价为-2价,D错误。
3.C 非金属元素在化合物中有时显正价,有时显负价,如硫元素在H2S中显-2价,在H2SO4中显+6价,故选C。
4.B NiFe2O4中铁元素为+3价,氧元素为-2价,设镍元素的化合价是x,根据化合物中各元素正、负化合价的代数和为零可得,x+(+3)×2+(-2)×4=0,解得x=+2。
5.C 氢氧化钙中钙元素显+2价,氢氧根显-1价,化学式为Ca(OH)2,A错误;氯化钾中钾元素显+1价,氯元素显-1价,化学式为KCl,B错误;硫酸铜中铜元素显+2价,硫酸根显-2价,化学式为CuSO4,C正确;氧化铁中铁元素显+3价,氧元素显-2价,化学式为Fe2O3,D错误。
6.B 根据化合物中各元素正、负化合价的代数和为零计算化学式中指定元素的化合价。NaCl中氯元素为-1价;NaClO中,设氯元素的化合价是x,则(+1)+x+(-2)=0,x=+1;同理可得NaClO3中氯元素为+5价;NaClO2中氯元素为+3价,故B符合题意。
7.(1)NO2或N2O4 (2)N2 单质 (3)-3
解析 (1)由题图知,A为氮的氧化物,其中氮元素的化合价为+4价,则其化学式为NO2或N2O4。(2)单质中元素的化合价为0,因此B为氮气,化学式为N2。(3)NH3中氢元素为+1价,根据化合物中各元素正、负化合价的代数和为零可得,氮元素的化合价为-3价。
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8.D 在Fe2O3中,氧元素显-2价,设铁元素的化合价是x,根据化合物中各元素正、负化合价的代数和为零可得,2x+(-2)×3=0,则x=+3。
9.D NaH2POx中,钠元素显+1价,氧元素显-2价,氢元素显+1价,磷元素显+5价,根据化合物中各元素正、负化合价的代数和为零可得,(+1)+(+1)×2+(+5)+(-2)×x=0,x=4。
10.A 在KCl中,氯元素显-1价;在HClO中,氯元素显+1价;在KClO3中,氯元素显+5价;在HClO4中氯元素显+7价,由此可知,物质是按照氯元素的化合价由低到高排列的,空格内的物质中氯元素的化合价应介于-1和+1之间。Cl2中氯元素的化合价为0,故选A。
11.D 原子团中各元素化合价的代数和等于原子团的化合价,A错误;H2属于单质,单质中元素的化合价为0,B错误;非金属元素在化合物里不一定显负价,如硫酸中硫元素的化合价为+6价,C错误;一种元素在同一种化合物里,可能显不同的化合价,如硝酸铵(NH4NO3)中氮元素的化合价分别是-3价、+5价,D正确。
12.A 氮气中氮元素的化合价表示为,A正确;氯化钙中氯元素的化合价表示为Ca,B错误;氢氧化钾中氢元素的化合价表示为KO,C错误;五氧化二磷中氧元素的化合价表示为P2,D错误。
13.A 在NO2中氮元素显+4价,氧元素显-2价;在N2O4中氮元素显+4价,氧元素显-2价,A符合题意。在Na2O中钠元素显+1价,氧元素显-2价;在Na2O2中钠元素显+1价,氧元素显-1价,B不符合题意。在化合物中氢氧根显-1价,Fe(OH)2中铁元素显+2价;Fe(OH)3中铁元素显+3价,C不符合题意。在KClO3中钾元素显+1价,氧元素显-2价,氯元素显+5价;在KClO4中钾元素显+1价,氧元素显-2价,氯元素显+7价,D不符合题意。
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14.(1)+7 (2)8 (3)该元素原子的最外层电子数
解析 (1)由题图可以看出,氯元素的最高正价是+7价。(2)某元素既可显正价,又可显负价,则其最高正价与最低负价绝对值的代数和为8。(3)氯原子的最外层电子数是7,最高正价是+7;硫原子的最外层电子数是6,最高正价是+6……故从原子结构分析知:某元素的最高正价与该元素原子的最外层电子数相等。
15.(1)金属 Ne (2)6 -2 (3)元素的最高正价与主族序数相等(或元素的最高正价与最低负价绝对值的代数和为8,合理即可)
解析 (1)11号元素是钠元素,属于金属元素,它在化学反应中易失去最外层电子,形成的钠离子与Ne原子具有相同的核外电子排布。(2)16号元素是硫元素,其原子最外层电子数为6,根据氧元素的化合价推测,硫元素的最低化合价为-2价。
