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化学用语与化学式计算:四个位置的数字各管什么

题量 3 道 分量 记忆堆的地基,选择题和计算题第一小问都从这里出
怎么用这一页
1先看「开做之前」里的几条,想不起来的翻回课本,别带着漏洞往下做。
2每道题先自己动笔算,草稿纸上写完再点「看解答」。看着答案想「我也会」是最骗人的感觉。
3对完答案看「容易错在哪」,再做一遍下面的变式,能独立做出来才算过。
开做之前,这几条要能直接说出来
·元素符号周围的数字各管一块:前面的系数表示微粒个数(2H 是两个氢原子),右下角标表示一个分子里的原子个数(H2 是一个氢分子含两个氢原子),右上角表示离子带的电荷(Ca2+),正上方标化合价。四个位置的数字含义完全不同,混一个丢一题。
·化合价口诀先背死:一价钾钠氯氢银,二价氧钙钡镁锌,三铝四硅五价磷,铁有二三要分清。原子团整体记:氢氧根 OH 为 −1,硝酸根 NO3 为 −1,硫酸根 SO4 为 −2,碳酸根 CO3 为 −2,铵根 NH4 为 +1。
·化合物里各元素正负化合价代数和为零。求某元素化合价,把其余元素的价数乘个数加起来,缺的那块就是它。
·由化合价写化学式用交叉法:价数约简后交叉写到对方右下角,原子团需要多个时整体加括号。写完必须回头验一次代数和是否为零。
·根据化学式计算三件事:相对分子质量(各原子相对原子质量乘角标再相加,括号外的角标要乘进括号内每一种原子)、元素质量分数(该元素原子量总和除以相对分子质量)、元素质量(物质质量乘质量分数)。
例 1 基础
说出下列符号中数字「2」的含义:①2H ②H2 ③Ca2+ ④2H2O 中前面的 2 和右下角的 2。
先想三分钟。先看 2 站在哪个位置——前面、右下角、右上角,位置定含义。
1
①2H:表示 2 个氢原子
元素符号前面的数字是系数,管微粒个数。注意 2H 只能读作两个氢原子,不能说「两个氢元素」——元素是宏观概念,不讲个数。
2
②H2:表示一个氢分子由 2 个氢原子构成
右下角标管一个分子内部的原子个数。H2 整体是一个分子,2 说的是它里面的结构。
3
③Ca2+:表示一个钙离子带 2 个单位正电荷
右上角管离子电荷,先写数字后写正负号。它和化合价 +2 的写法(标在正上方、先符号后数字)刚好相反,考试最爱换着考。
4
④2H2O:前面的 2 表示 2 个水分子,右下角的 2 表示每个水分子里含 2 个氢原子
两个 2 各管各的:系数管有几个分子,角标管每个分子里有几个原子。合起来这批微粒共有 4 个氢原子、2 个氧原子。
答案
①2 个氢原子;②一个氢分子由 2 个氢原子构成;③一个钙离子带 2 个单位正电荷;④2 个水分子、每个水分子含 2 个氢原子。
容易错在哪
离子符号和化合价的写法混淆是重灾区:离子写右上角、先数字后符号(Ca2+);化合价标正上方、先符号后数字。填空题让你「标出氧化钙中钙元素的化合价」,写成 Ca2+ 一分没有。
「2 个氢分子」怎么写?(2H2。系数 2 加在分子式前面。再问一句:H2O 和 2H 里一共几个氢原子?前者一个分子含 2 个,后者是独立的 2 个原子——能把「分子里的原子」和「独立的原子」分开说清,这一块才算过关。)
例 2 中档
(1)标出 KMnO4 中锰元素、Fe2O3 中铁元素的化合价。(2)已知镁为 +2 价、磷酸根 PO4 为 −3 价,写出磷酸镁的化学式。(3)写出铵根 NH4(+1 价)与硫酸根 SO4(−2 价)组成的化合物的化学式。
先想三分钟。求价用「代数和为零」倒推,写式用交叉法。原子团要多个时别忘了加括号。
1
KMnO4:K 为 +1,4 个 O 共 −8,设 Mn 为 x,则 +1 + x + (−8) = 0,x = +7
代数和为零是唯一的方程。K、O 的价是口诀里背死的已知量,缺口留给要求的元素。
2
Fe2O3:3 个 O 共 −6,2 个 Fe 共 +6,每个 Fe 为 +3
别忘了除以角标——算出来的 +6 是两个铁原子合起来的,单个铁是 +3。铁有 +2、+3 两种价,Fe2O3 是 +3(氧化铁),FeO 是 +2(氧化亚铁),名字里带「亚」的是低价。
3
磷酸镁:Mg 为 +2、PO4 为 −3,最小公倍数 6,Mg 取 3 个、PO4 取 2 个,写成 Mg3(PO4)2
交叉法本质就是凑「代数和为零」:(+2)×3 + (−3)×2 = 0。原子团 PO4 要两个,必须整体加括号——写成 MgPO42 之类就全错了。
4
硫酸铵:NH4 为 +1、SO4 为 −2,交叉得 (NH4)2SO4
两个原子团组合,带角标的那个加括号。SO4 只有一个,不用括号。写完验算:(+1)×2 + (−2) = 0,过。
答案
Mn 为 +7 价,Fe 为 +3 价;磷酸镁 Mg3(PO4)2;硫酸铵 (NH4)2SO4
容易错在哪
交叉完不验算。交叉法只是快捷方式,题目一旦先约简(如 CO2 里 C 为 +4、O 为 −2,约简后是 2 比 1)没验算就照抄价数会写成 C2O4。写完花五秒钟乘一遍加起来,为零才交。
「氧化铝」的化学式?(Al 为 +3、O 为 −2,交叉得 Al2O3。由名称写化学式的读法是倒着来:「氧化铝」读出来先氧后铝,写的时候铝在前氧在后——中文名和化学式的顺序正好相反,这也是个常考的坑。)
例 3 压轴
尿素 CO(NH2)2 是常用氮肥。(1)求尿素的相对分子质量。(2)求尿素中氮元素的质量分数(精确到 0.1%)。(3)100 kg 尿素含氮元素多少千克?(4)多少千克硝酸铵 NH4NO3 与 100 kg 尿素的含氮量相当?(精确到 0.1 kg。相对原子质量:H 1、C 12、N 14、O 16)
先想三分钟。第(1)问角标别数错——括号外的 2 要把括号里的 N 和 H 都乘进去。第(4)问两种化肥比的是「含氮质量」,先分别算出各自的氮质量分数。
1
数原子:CO(NH2)2 含 1 个 C、1 个 O、2 个 N、4 个 H。相对分子质量 = 12 + 16 + 14×2 + 1×4 = 60
括号外的角标 2 作用于括号内每一种原子:N 是 1×2 = 2 个,H 是 2×2 = 4 个。化学式计算错一半的题都错在数原子这一步。
2
氮元素质量分数 = 28 ÷ 60 × 100% ≈ 46.7%
分子是这个元素的原子量总和(14×2 = 28),分母是整个式子的相对分子质量。尿素是常见氮肥里含氮量最高的,46.7% 这个数在选择题里也直接考过。
3
100 kg 尿素含氮 = 100 × 46.7% = 46.7 kg
元素质量 = 物质质量 × 元素质量分数。纯净物里这一步就是简单相乘;如果题目给的是含杂质的化肥,要先乘纯度。
4
硝酸铵的相对分子质量 = 14 + 1×4 + 14 + 16×3 = 80,含氮 28 ÷ 80 = 35%。设需硝酸铵 x kg,则 x × 35% = 46.7,x ≈ 133.4 kg
「含氮量相当」翻译成等式就是两边的氮质量相等。NH4NO3 里有两个 N(铵根一个、硝酸根一个),漏数一个就会得出 17.5% 的错误分数,答案差一倍。
答案
相对分子质量 60;氮质量分数约 46.7%;100 kg 尿素含氮 46.7 kg;约需硝酸铵 133.4 kg。
容易错在哪
把「元素质量分数」和「化学方程式计算」混成一锅。这类题从头到尾没有化学反应,只是按化学式数原子、算比例,不需要写方程式。反过来,方程式计算题也不能拿质量分数那套直接除——先判断题目问的是「组成」还是「反应」,再决定用哪套工具。
把第(4)问的硝酸铵换成硫酸铵 (NH4)2SO4(相对分子质量 132,含氮 28/132 ≈ 21.2%),大约要 220 kg。三种氮肥含氮量一比(尿素 46.7% > 硝酸铵 35% > 硫酸铵 21.2%),「等钱买肥选哪种」这类情境题的答案就藏在这组数里。
化学例题 · 共 6 篇
1化学用语当前
2质量守恒 3气体制取 4溶液浓度 5酸碱盐 6金属活动性
这类题总是卡在同一步?
卡点大多不在这个知识点本身。带上你的草稿纸来,我看你怎么想的,比看答案有用。
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