趣味化学：课题4　化学式与化合价

【来源：易教网 更新时间：2025-03-18】

化合价这个概念是在19世纪代到代，由世界上许多科学家经过反复探讨后逐渐建立起来的。为什么元素具有化合价?比如，氯元素跟金属元素化合，为什么在形成氯化钠时氯原子和钠原子的个数比为1∶1，而形成氯化镁时氯原子和镁原子的个数比是2∶1呢?

造成这两个化合物中不同的原子个数比的根本原因到底是什么?现在让我们来进一步了解化合价和化学式的知识。

智能点拨

例1　一个青少年正常情况下每天约需要0.8 g钙，若每天从食物中得到0.6 g钙，其余由钙片补充。则每天需要吃含葡萄糖酸钙[(C6H11O7)2Ca] 的质量分数为85%的该片g。(保留两位小数)

解答：设需要服用钙片的质量为x，则葡萄糖酸钙的质量为x·85% ,再乘以葡萄糖酸钙中钙元素的质量分数即为该元素的质量。

正确答案：2.53

错解简析钙片中的钙元素是由葡萄糖酸钙提供的，但是钙片中并非100%都是葡萄糖酸钙。因此若要计算该片中所提供的钙元素质量应该先求出葡萄糖酸钙的质量，再乘以其所含钙元素的质量分数。此类计算基本上属于由部分求整体，关键是要找准确其中的关系。

例2 分析HCl 、X、 HClO 、KClO3、 KClO4的排列顺序规律，可知X代表的是()

A.NaCl B.Ca(ClO)2C.Cl2 D.Cl2O3

分析通过观察可知，每一种化学式中都含有氯元素;根据化合价规律可知，在化合物中各元素化合价代数和为零，由此可以求得题目中每一种化学式中氯元素的化合价分别为-1、X、+1、+5、+7，化合价是按照递增的顺序排列的，所以x化合价应该为零价，而单质的化合价为零。所以选择C.。

例3 “世界无烟日”的主题是“清洁空气、拒吸二手烟。”香烟燃烧产生的烟气中含有尼古丁(化学式为C10H14N2)、焦油、一氧化碳等。下列说法中，错误的是()

A.一个尼古丁分子中共有26个原子

B.尼古丁中碳、氢、氮三种元素的质量比为5:7:1

C.尼古丁中氮元素的质量分数为17.3%

D.吸烟有害健康

分析本题考查的是有关化学式的计算。同学们应该掌握：

①化合物中各元素的质量比=各原子个数比×各元素的相对原子质量，然后再相比。

②化合物中某元素的质量分数=(相对原子质量×原子个数÷相对分子质量)×100%

因此根据尼古丁的化学式C10H14N2，可以推知：

其元素种类共碳、氢、氮三种，原子个数分别为10、14、2，一个尼古丁分子中原子个数为10+14+2=26。利用上述公式计算可得：

尼古丁中碳、氢、氮三种元素的质量比=60:7:14

尼古丁中氮元素的质量分数=17.3%

至于吸烟有害健康是个常识性问题，故B错误。

点评此类题目的关键是正确统计化合物中各元素的种类和原子个数，并且对公式要熟练把握。

随堂反馈

1.最近美国某玻璃公司研制出一种“自洁玻璃”，该玻璃因穿上40纳米厚的二氧化钛(TiO2)外套，从而具有自洁、不断分解有害气体以及消灭细菌、病毒等作用。关于二氧化钛，你认为以下说法错误的是()

A.二氧化钛中钛元素显+4价 B.二氧化钛中的钛元素是非金属元素

C.二氧化钛是一种氧化物 D.纳米技术的应用是二氧化钛产生神奇的作用

2.饮用水用Cl2消毒会促使一些致癌物质生成，为消除隐患，现在已经采用高效安全的ClO2消毒杀菌。下列对ClO2的叙述不正确的是()

A.ClO2是一种氧化物 B.ClO2是由氯元素、氧元素组成

C.ClO2中含有氧气 D.一个ClO2由一个氯原子和2个氧原子构成

3.由两种元素组成的氧化物的化学式，书写正确的是()

A.Cu2O B.CuO C.OCu2 D.CuO2

4.陕西是我国西周王朝的统治中心，今年初出土了27件西周青铜器，被誉为21世纪的考古重大发现。出土文物的表面的绿色“铜锈”的主要成分是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]其中铜元素的化合价是()

A.+2 B.+1 C.0 D.-2

5.下列是按氮元素化合价由低到高排列的一组物质序列：NH4Cl、N2、M、NO2、N2O5，其中M可能是 (　)

A.N2O4 B.NO C.HNO3　D.NaNO3

火眼金睛

1.下列物质的化学式不正确的是()

A.氦气 He B.氧化镁 OMg C.氧气 O2 D.水 H2O

2.下列方框中符合2H2意义的示意图是( )

3.已知化合物中铝元素为+3，氧元素为-2，由这两种元素形成化合物的化学式可能为()

A.AlO B.Al2O3 C.Al3O2 D.O2Al2

4.为防治碘缺乏病，我国正推广食用加碘盐，即在食盐中加入适量碘酸钾(KlO3)，KlO3中碘元素的化合价为()

A.+1 B.+3 C.+4 D.+5

5.黄金首饰的纯度常用“K”来表示，24K是纯金，则18K的首饰中黄金的质量分数是()

A.75% B.36% C. 25% D. 18%

6.燃放爆竹产生一种污染物，其化学式中两种元素的质量比为1:1，该污染物是()

A H2S B CO C SO2 D NO2

7.元素R的氧化物的化学式为R2O3，若R的化合价不变，则下列化学式错误的是()

A R(SO4)2 B R2S3 C R2Cl2 D R(OH)3

计算小擂台

8.近年来，乳酸成为人们研究的热点之一，乳酸在医药、食品工业中应用前景广阔。乳酸的化学式为C3H6O3，试计算：

(1)乳酸分子的相对分子质量;

(2)乳酸中碳、氢、氧元素的质量比;

(3)乳酸中碳元素的质量分数。

9.兴奋剂是可用来提高运动员成绩的禁用药物，其特点是短期致兴奋或抗疲劳，因而导致好成绩的假象;使用兴奋剂有的可获得爆发力，有的可失去痛觉和疲劳感，有的暂时使排尿多而体重减轻，利于举重等。目前使用的兴奋剂有多巴胺(C8H11O2·HCl)、麻黄碱(C10H15ON)、苯丙胺(含C、H、N等元素)。

请计算多巴胺中H、O的质量比。