例题 01 三个“3”含义相同吗 2024 山东济宁中考·整理
题目
分别解释下列数字3的含义：
- 锂元素格中的原子序数3。
- NH₃右下角的3。
- PO₄³⁻右上角的3。
答案与解析
解析
- 锂的原子序数为3，即锂原子核内有3个质子。
- 一个氨分子中含3个氢原子，不是3个氨分子。
- 一个磷酸根离子带3个单位负电荷，不是3个磷原子。
本题结论
依次是原子序数、每个分子内氢原子数、每个离子的负电荷数。
外观
物质组成的表示
同一个“2”，放在化学式前、右下角或右上角，意思完全不同。会读符号之后，再用化合价检查组成，用相对原子质量把“个数”换成“质量”。
一、知识点 理解概念
1. 化学式表示组成，不保证都存在独立分子
化学式用元素符号和数字表示物质的组成。必须依据已知物质和实验事实，不能随意拼出一个“价数总和为零”的式子，就认定有这种物质。
| 化学式 | 宏观组成 | 微观含义 |
|---|---|---|
| H₂O | 水由氢、氧元素组成 | 一个水分子含2个氢原子、1个氧原子 |
| Cu | 铜由铜元素组成 | 可表示一个铜原子 |
| NaCl | 氯化钠由钠、氯元素组成 | 晶体中钠离子与氯离子个数比1∶1，不称一个“氯化钠分子” |
| C | 表示碳元素组成的相应物质 | 金刚石、石墨都可用C表示，同式不保证同一种物质 |
H₂O₂是过氧化氢的分子式，不能为求“最简”改成HO。真实分子组成与最简原子比不是同一个概念。
2. 数字的位置决定它所描述的对象
| 位置 | 示例 | 准确含义 |
|---|---|---|
| 化学式前 | 3H₂O | 3个水分子，共含6个氢原子、3个氧原子 |
| 右下角 | H₂O中的2 | 一个水分子中含2个氢原子 |
| 右上角 | Mg²⁺中的2＋ | 一个镁离子带2个单位正电荷 |
| 正上方 | 镁元素的化合价为＋2，写正负号在前，数字在后 | |
| 元素格内原子序数 | 锂元素格中的3 | 锂原子有3个质子，不是3个锂原子 |
化合价的1不能省略，如＋1；离子电荷的1通常省略，如Na⁺。右上角写“2＋”，不能写成“＋2”来冒充离子电荷。
3. 常见化合价与原子团
化合价用于表示化合物中元素的结合关系；不等于说物质内部一定存在带该电荷的单原子离子。例如硼在B₂O₃中为＋3价，不据此断言硼普遍以B³⁺形式存在。
| 元素或原子团 | 初中常用化合价 | 使用提醒 |
|---|---|---|
| Na、K、Ag | ＋1 | 用于常见化合物 |
| Mg、Ca、Zn、Ba | ＋2 | 氧化物、常见盐中常用 |
| Al | ＋3 | 注意铝与原子团的个数配比 |
| Fe | ＋2、＋3 | FeCl₂为氯化亚铁，FeCl₃为氯化铁 |
| Cu | 常见＋2 | 不是所有铜化合物都只能＋2 |
| H、O | 通常＋1、−2 | 题目给出特殊物质或价数时优先按条件判断 |
| Cl | 常见−1 | 含氧化合物中可有正价，如KClO₃中为＋5 |
| C | 常见＋2、＋4 | CO中＋2、CO₂中＋4；不是碳所有可能价态 |
| S | 常见−2、＋4、＋6 | H₂S、SO₂、SO₃分别对应；特殊硫化物另按条件 |
| P | 常见＋5 | P₂O₅中为＋5；单质中仍为0 |
| OH⁻、NO₃⁻ | 整体−1 | 多个原子团要把整个团括起来 |
| SO₄²⁻、CO₃²⁻ | 整体−2 | SO₄的整体价不是其中S的价 |
| PO₄³⁻、NH₄⁺ | 整体−3、＋1 | NH₄⁺中的N与H要分别计算 |
三条检查规则：
- 单质中元素化合价为0，如H₂、O₂、Fe；不表示原子核没有正电荷。
- 中性化合物中，各元素化合价乘原子个数后的代数和为0。
- 带电原子团中，各元素化合价乘原子个数后的代数和等于该团电荷的数值。
同种元素可有不同化合价。NH₄NO₃中的两处N甚至具有不同化合价，不能因为元素符号相同就强行设成同一个x。
4. 写式时什么时候要括号
| 写法 | 计数方式 | 易错写法 |
|---|---|---|
| Ca(OH)₂ | Ca为1，O为2，H为2 | CaOH₂只让下标2作用于H，不能表达两个氢氧根 |
| Al₂(SO₄)₃ | Al为2，S为3，O为12 | 括号外3乘整个SO₄，不只乘最后一个O |
| NH₄NO₃ | N为2，H为4，O为3 | 两个位置的N都要合计 |
| CuSO₄·5H₂O | 在CuSO₄之外再计5份H₂O | 圆点不表示两部分相乘；结晶水不能漏计 |
| 物质类别 | 常见写法与读法 | 例子与边界 |
|---|---|---|
| 金属、稀有气体单质 | 常直接用元素符号 | Fe、Cu、He、Ne |
| 常见分子单质 | 按实际分子组成标下标 | H₂、O₂、N₂、Cl₂；碘I₂、溴Br₂也不能只写I、Br |
| 氧化物 | 氧通常写右边，从后向前读“氧化某”，必要时读原子数 | CuO氧化铜、Al₂O₃氧化铝、Fe₃O₄四氧化三铁 |
| 金属与非金属组成的常见化合物 | 金属符号在前，常从后向前读“某化某” | NaCl氯化钠；FeCl₂氯化亚铁与FeCl₃氯化铁须区分 |
| 氢氧化物 | 阳离子对应符号在前，OH在后 | Ca(OH)₂读氢氧化钙 |
| 常见含氧酸根盐 | 金属或NH₄写前，酸根写后；读“某酸某” | ZnSO₄硫酸锌、Al₂(SO₄)₃硫酸铝、(NH₄)₂SO₄硫酸铵 |
这些是常见读写规则，不替代物质的规范名称；H₂O、NH₃分别称水、氨，不能只按字面拼读。
5. 相对质量：先数全，再求和
化学式中各原子的相对原子质量之和为相对分子质量。对非分子物质也能按化学式计算相对式量，不能因此反推它由分子构成。相对量不带g或kg。
| 物质 | 展开计算 | 结果 |
|---|---|---|
| H₂O | 2×1＋16 | 18 |
| Ca(OH)₂ | 40＋(16＋1)×2 | 74 |
| NH₄NO₃ | 14×2＋1×4＋16×3 | 80 |
| CuSO₄·5H₂O | (64＋32＋16×4)＋5×(1×2＋16) | 250 |
本页计算采用初中常用近似相对原子质量：H 1、C 12、N 14、O 16、Na 23、Mg 24、Al 27、S 32、Ca 40、Fe 56、Cu 64。题目另给数据时，以题给数据为准。
6. 原子数先乘相对原子质量，才得到质量贡献
以NH₄NO₃为例：
| 元素 | 原子总数 | 相对原子质量 | 质量贡献 |
|---|---|---|---|
| N | 2 | 14 | 28 |
| H | 4 | 1 | 4 |
| O | 3 | 16 | 48 |
| 合计 | 9 | 不作简单相加 | 80 |
- 元素质量比： 比较各贡献，N∶H∶O＝28∶4∶48＝7∶1∶12。
- 元素质量分数： 该元素贡献÷全部贡献。例如氮为28÷80＝35%。
- 元素质量： 物质质量×该元素质量分数。
- 反求物质质量： 元素质量÷该元素质量分数。
上述分数针对这份纯净物。如果题给矿石、商品或其他混合样品，要先辨明纯度以及杂质是否也含所求元素，不能把纯物质的分数直接当作整份样品的分数。
二、考点 方法与例题
1. 解释数字时，把“一个什么”写完整
方法： 先定位数字，再确定对象，最后说明数量。例如右下角不是整份物质的原子总数，右上角不是该元素的原子个数。
2. 求未知化合价，先确定等号右边
- 中性式右边写0；带电团右边写整体电荷。
- 设未知元素价为x，把每种元素的价乘其原子数后相加。
- 求出x再代回，核对总和与正负号。
例题 02 碘酸钾中的碘 据碘酸钾原题改编
题目
KIO₃中，K显＋1价、O显−2价。求I的化合价，并写出依据。
答案与解析
解析
KIO₃为中性化合物。设I为x价：
三个氧的贡献为−6，所以。代回：1＋5−6＝0，符合要求。
本题结论
碘为＋5价。
例题 03 同一个式子里，两处氮价相同吗 据知识清单方法改编
题目
分别求NH₄⁺中N、NO₃⁻中N的化合价。已知H为＋1、O为−2。
答案与解析
解析
铵根整体带＋1电荷，设其中N为x：，得。
硝酸根整体带−1电荷，设其中N为y：，得。
因此NH₄NO₃中的两处N分别为−3、＋5，不能用“两个N同为一个x”的式子替代这两个实际位置的价态。
本题结论
NH₄⁺中N为−3；NO₃⁻中N为＋5。
3. 由化合价写式：先配比，最后核验
最小公倍数法的实质是让正、负贡献互相抵消。Al为＋3、O为−2时，最小共同数为6，Al取6÷3＝2，O取6÷2＝3，得Al₂O₃。
交叉法是这一步的简写，含原子团时须把整个团看作一个单位：
适用条件： 已知实际物质及相应价数。交叉后要约成合适整数比并核验；不得把真实分子式H₂O₂机械约成HO。
例题 04 由结构辨认元素，再按题给价写式 结构图原题·改编
题目
图中A、B均为原子。已知它们形成的氧化物中，氧为−2价，另一元素为＋3价，写出该物质化学式。
答案与解析
解析
A质子数8，是氧；B质子数5，是硼。按题给价数，设硼与氧的个数为m、n，有，故最简，写B₂O₃。
核验：2×(+3)＋3×(−2)＝0。这里只使用硼在该氧化物中的＋3价，不把“最外层3电子”解释为硼必然形成B³⁺。
本题结论
B₂O₃。
4. 化学式计算先建贡献表
方法： 数原子 → 分别乘相对原子质量 → 求和或求比。质量分数最大的是“质量贡献”最大，不一定是下标最大或单个原子最重。
例题 05 没食子酸中谁的质量分数最大 2024 江苏宿迁中考·改编
题目
没食子酸的化学式为C₇H₆O₅。求其相对分子质量、碳氢氧元素质量比，并判断哪种元素的质量分数最大。
答案与解析
解析
| 元素 | 质量贡献 |
|---|---|
| C | 7×12＝84 |
| H | 6×1＝6 |
| O | 5×16＝80 |
相对分子质量84＋6＋80＝170。质量比84∶6∶80＝42∶3∶40。共同分母为170，碳的贡献84最大，因此碳的质量分数最大，不能因为氧的相对原子质量16较大就选氧。
本题结论
170；42∶3∶40；碳元素。
例题 06 已知氮的质量，反求硝酸铵质量 2024 山东泰安中考·整理
题目
纯硝酸铵NH₄NO₃中含有2.8 g氮元素。
- 硝酸铵中氮、氧元素质量比是多少？
- 这份硝酸铵的质量是多少？
答案与解析
解析
- N共有2个，O有3个，质量比。
- 相对式量为80，氮的质量分数。设硝酸铵质量为m，由“物质质量×元素分数＝元素质量”得：
检验：8×35%＝2.8 g。不是2.8÷35，也不是再乘0.35。
本题结论
氮∶氧＝7∶12；硝酸铵8 g。
三、坑点 辨析与纠错
1. 带电团的价数总和不能写零
自查： 先看右上角有没有整体电荷。少见物质按题给条件计算，不把算出的少见价态当常见价背诵。
辨析 01 为什么不能算成＋8 2022 浙江杭州中考·改编
题目
按题设，某离子为PtO₄²⁺，其中O显−2价。求Pt的化合价。小明列x＋4×(−2)＝0，求得＋8，他错在哪里？
答案与解析
解析
该粒子整体带＋2电荷，不是中性化合物。应列，所以。
这里按给定离子和氧价数做形式计算，不另行推断它在何种现实条件下稳定存在。
本题结论
Pt为＋10价；等号右侧应为＋2，不是0。
2. 下标是个数，不能直接当质量比
自查： 看清题问“个数比”还是“质量比”。同时留意分子中H、O的比例不表示其中藏着水分子。
辨析 02 蔗糖的12、22、11能直接用吗 2024 广东广州中考·改编
题目
蔗糖为C₁₂H₂₂O₁₁。判断并纠正：
①碳、氢、氧元素质量比为12∶22∶11。
②一个蔗糖分子中含11个水分子。
③氧元素质量分数为176/342。
答案与解析
解析
①错误。12∶22∶11是原子个数比；质量比为144∶22∶176＝72∶11∶88。
②错误。一个蔗糖分子含22个氢原子、11个氧原子，但这些原子不是以11个水分子的形式存在。
③正确。相对分子质量144＋22＋176＝342，氧的贡献176，质量分数176/342≈51.5%。
本题结论
①②错误，③正确。
3. 氢、氧的“通常价”不是无例外规则
自查： 题目明确给出物质、已知价数或特殊结构时，不能硬套氢＋1、氧−2。
硫也有类似情况：已知FeS₂中Fe为＋2价，中性化合物中价数代数和为0，设S的平均形式价为x，则＋2＋2x＝0，得x＝−1。这里应按已知信息计算，不能把常见的S−2价硬套进来；也不要求由化学式擅自推断实际粒子结构。
辨析 03 非金属只能显负价吗 据2024山东济宁题与知识清单改编
题目
已知CaH₂中Ca显＋2价，H₂O₂中H显＋1价，KIO₃中K显＋1、O显−2价。分别求三种物质中H、O、I的化合价，并判断“非金属只能显负价”是否正确。
答案与解析
解析
CaH₂：(+2)＋2x＝0，H为−1。
H₂O₂：2×(+1)＋2y＝0，O为−1。
KIO₃：(+1)＋z＋3×(−2)＝0，I为＋5。碘为非金属元素，但在此显正价；氢氧通常价也均有例外。
本题结论
依次−1、−1、＋5；非金属也可以显正价。
4. 分母必须是题目所求的那份样品
自查： 纯物质中元素分数与混合样品中元素分数不同；还要确认杂质不贡献该元素。
辨析 04 矿石里钙的质量分数还是40%吗 自编辨析
题目
一份100 g样品含80% CaCO₃，其余杂质不含钙。CaCO₃中钙的质量分数为40%。求样品中钙的质量及钙的质量分数。
答案与解析
解析
纯CaCO₃质量为100×80%＝80 g，其中钙为80×40%＝32 g。整份样品的分母是100 g，故样品中钙质量分数32/100＝32%。
若杂质也含钙，还要加上杂质提供的钙，不能只计算CaCO₃贡献。
本题结论
钙32 g；样品中钙质量分数32%。