9. 下列各组物质中,带点的同种元素的化合价相同的是(
B
)
A.$\underset{· }{\ce{N}}\ce{H_{4}Cl}$、$\ce{H}\underset{· }{\ce{N}}\ce{O_{3}}$
B.$\underset{· }{\ce{P}}_{2}\ce{O_{5}}$、$\ce{Ca_{3}}(\underset{· }{\ce{P}}\ce{O_{4}})_{2}$
C.$\underset{· }{\ce{M}}\underset{· }{\ce{n}}\ce{O_{2}}$、$\ce{K_{2}}\underset{· }{\ce{M}}\underset{· }{\ce{n}}\ce{O_{4}}$
D.$\underset{· }{\ce{C}}\underset{· }{\ce{l}}_{2}$、$\ce{Na}\underset{· }{\ce{C}}\underset{· }{\ce{l}}$
答案:B 解析:氯化铵中,氮元素显$-3$价;硝酸中,氮元素显$+5$价,故A不符合题意。五氧化二磷和磷酸钙中,磷元素均显$+5$价,故B符合题意。二氧化锰中,锰元素显$+4$价;锰酸钾中,锰元素显$+6$价,故C不符合题意。氯气是一种单质,氯元素的化合价为零;氯化钠中,氯元素显$-1$价,故D不符合题意。
解析:
【分析】要判断各组物质中带点同种元素的化合价是否相同,需依据化合价规则:单质中元素化合价为0,化合物中各元素正负化合价代数和为0,结合常见元素的固定化合价(如H为+1、O为-2、Ca为+2、Cl在化合物中通常为-1等),分别计算每个选项中带点元素的化合价,再对比结果即可得出答案。
【解析】A选项:计算$\ce{NH_{4}Cl}$中N的化合价,设N为$x$,$x + 4×(+1) + (-1) = 0$,解得$x=-3$;$\ce{HNO_{3}}$中N的化合价,设N为$y$,$(+1) + y + 3×(-2)=0$,解得$y=+5$,两者不同,不符合题意。
B选项:$\ce{P_{2}O_{5}}$中P的化合价,设P为$a$,$2a +5×(-2)=0$,解得$a=+5$;$\ce{Ca_{3}(PO_{4})_{2}}$中P的化合价,设P为$b$,$3×(+2) + 2×[b +4×(-2)]=0$,解得$b=+5$,两者相同,符合题意。
C选项:$\ce{MnO_{2}}$中Mn的化合价,设Mn为$c$,$c +2×(-2)=0$,解得$c=+4$;$\ce{K_{2}MnO_{4}}$中Mn的化合价,设Mn为$d$,$2×(+1)+d +4×(-2)=0$,解得$d=+6$,两者不同,不符合题意。
D选项:$\ce{Cl_{2}}$是单质,Cl化合价为0;$\ce{NaCl}$中Cl的化合价,设Cl为$e$,$(+1)+e=0$,解得$e=-1$,两者不同,不符合题意。
【答案】B
【知识点】化合价计算、化学式与化合价
【点评】本题考查化合价的基本计算,核心是掌握化合价规则,属于初中化学基础题型,需仔细计算每个元素的化合价,避免出错。
【难度系数】0.6
10. 思想方法 模型法 某老师在讲解化学式时,以原子得失电子的观念来说明,他利用凹角和凸角的模型作为教具。模型甲表示失去1个电子的钠离子和得到1个电子的氯离子相组合,模型乙表示失去2个电子的镁离子和得到1个电子的氯离子相组合,如图所示。下列化学式可以用丙模型表示的是 (
C
)

A.$\ce{CO_{2}}$
B.$\ce{Mg_{3}N_{2}}$
C.$\ce{Al_{2}O_{3}}$
D.$\ce{CaCO_{3}}$
答案:C 解析:由甲、乙模型可知,凹角模型代表失电子微粒,凸角模型代表得电子微粒;由丙模型可知,构成该物质的得电子微粒与失电子微粒的个数比为3:2,所以$\ce{Al_{2}O_{3}}$可用丙模型表示。故C符合题意。
解析:
【分析】首先观察甲、乙模型,明确模型的含义:甲中Na+(失电子阳离子)与Cl-(得电子阴离子)个数比为1:1,乙中Mg2+(失电子阳离子)与Cl-(得电子阴离子)个数比为1:2,由此确定凹角代表失电子阳离子,凸角代表得电子阴离子,模型中凸角总数与凹角总数的比值等于该物质中阴离子与阳离子的个数比。接着分析丙模型,数出凸角(得电子阴离子)有3个,凹角(失电子阳离子)有2个,得出该物质中阳离子与阴离子个数比为2:3,最后结合选项化学式判断符合比例的选项。
【解析】1. 解读甲、乙模型:甲模型中,Na+失1个电子、Cl-得1个电子,二者个数比1:1;乙模型中,Mg2+失2个电子、Cl-得1个电子,二者个数比1:2,因此凹角对应失电子的阳离子,凸角对应得电子的阴离子,凸角与凹角的数量比等于阴离子与阳离子的个数比。2. 分析丙模型:丙模型中凸角(得电子阴离子)共3个,凹角(失电子阳离子)共2个,故该物质中阳离子与阴离子个数比为2:3。3. 逐一分析选项:A选项CO2是共价化合物,无离子,不符合模型;B选项Mg3N2中Mg2+与N3-个数比为3:2,不符合;C选项Al2O3中Al3+与O2-个数比为2:3,符合;D选项CaCO3中Ca2+与CO32-个数比为1:1,不符合。
【答案】C
【知识点】离子化合物形成、化学式书写、模型法
【点评】本题利用模型法将抽象的离子形成及离子个数比具象化,解题关键是准确分析模型中微粒的对应关系和数量比例,结合化学式书写规则判断,是对化学基本概念的基础应用。
【难度系数】0.5
11. 价类二维图反映的是元素化合价与物质类别之间的关系,构建价类二维图是学习化学的重要方法。如图为碳及其化合物的价类二维图,请根据图示回答下列问题。

(1) $a$ 点对应的物质是由
C、H
(填元素符号)组成的。
(2) $b$ 点对应物质在氧气中燃烧可生成 $d$ 点对应物质,写出反应的符号表达式:
$\ce{C + O_{2}\xrightarrow{点燃}CO_{2}}$
。该反应为
化合反应
(填基本反应类别)。
(3) $c$ 点对应物质的化学式为
$\ce{CO}$
。
(4) 若 $e$ 点对应物质的化学式为 $\ce{Na_{2}CO_{3}}$, 则该物质的名称是
碳酸钠
。
答案:(1) C、H
(2) $\ce{C + O_{2}\xrightarrow{点燃}CO_{2}}$ 化合反应
(3) $\ce{CO}$
(4) 碳酸钠
解析:(1) $a$点对应物质为氢化物,说明$a$点对应物质中含有碳、氢两种元素。(2) 由题图可知,$b$点对应物质为碳单质,$d$点对应物质为二氧化碳,则$b$点对应物质在氧气中燃烧生成$d$点对应物质,即是碳在氧气中燃烧生成二氧化碳,反应的符号表达式为$\ce{C + O_{2}\xrightarrow{点燃}CO_{2}}$;该反应符合“多变一”的特征,属于化合反应。(3) $c$点对应物质为含有$+2$价碳的氧化物,其化学式为$\ce{CO}$。(4) 由化学式$\ce{Na_{2}CO_{3}}$可知,该物质由钠离子和碳酸根离子构成,名称为碳酸钠。
解析:
【分析】
首先明确价类二维图的含义:横坐标代表物质类别,纵坐标代表碳元素的化合价。根据各点标注的物质类别和碳的化合价,可确定对应物质的种类,再结合碳及其化合物的相关知识逐一分析问题。
【解析】
(1) a点对应物质是碳的氢化物,碳元素化合价为-4价,氢元素在氢化物中显+1价,根据化合物中正负化合价代数和为0,可知该物质为$\ce{CH_{4}}$,由C、H两种元素组成;
(2) b点对应物质是碳单质(单质中元素化合价为0),d点对应物质是碳为+4价的氧化物,即$\ce{CO_{2}}$。碳在氧气中燃烧生成二氧化碳,反应的符号表达式为$\ce{C + O_{2}\xrightarrow{点燃}CO_{2}}$;该反应由两种物质生成一种物质,符合“多变一”的特征,属于化合反应;
(3) c点对应物质是碳为+2价的氧化物,氧化物由两种元素组成且其中一种为氧元素,碳为+2价、氧为-2价,因此化学式为$\ce{CO}$;
(4) 化学式$\ce{Na_{2}CO_{3}}$对应的物质名称是碳酸钠。
【答案】
(1) C、H;(2) $\ce{C + O_{2}\xrightarrow{点燃}CO_{2}}$;化合反应;(3) $\ce{CO}$;(4) 碳酸钠
【知识点】
化合价与物质类别、化学用语、反应类型
【点评】
本题通过价类二维图考查碳及其化合物的基础知识,核心是理解价类二维图的含义,掌握碳的单质、氧化物等物质的相关性质,属于化学基础题型,能帮助学生构建元素化合物知识体系。
【难度系数】
0.6
12. 新素养 科学探究与实践 化合价是学习化学的重要工具,兴趣小组的同学展开探究与交流。
【提出问题】元素正负化合价有何规律?
推测一:金属元素在化合物中都显正价;
推测二:非金属元素在化合物中只有负价。
【举例及分析】(1) $\ce{NaCl}$、$\ce{FeO}$、$\ce{Al_{2}O_{3}}$ 中金属元素化合价分别为$+1$、$+2$、$+3$,其他金属在化合物中也都显正价,推测一正确。金属都显正价的可能原因是
金属元素在形成化合物时易失去电子
。
(2) $\ce{H_{2}O}$、$\ce{SO_{2}}$、$\ce{CO}$、$\ce{CO_{2}}$ 中氢、氧、硫、碳元素的化合价分别为$+1$、$-2$、$+4$、$+2$或$+4$,说明推测二
不成立
(填“成立”或“不成立”)。其中一氧化碳和二氧化碳化学性质不同的原因是
它们的分子构成不同
。金属元素与非金属元素形成化合物时,非金属元素显
负
价。
【提出问题】一种元素在化合物中只有一种化合价吗?
推测一:一种元素在化合物中只有一种化合价。
(3) 推测二:
一种元素在化合物中可有多种化合价
。
【举例及分析】(4) 由$\ce{NaCl}$、$\ce{NaOH}$、$\ce{Na_{2}CO_{3}}$、$\ce{Na_{2}SO_{4}}$等物质中钠元素都显
+1
价,得出推测一成立。由$\ce{H_{2}S}$、$\ce{SO_{2}}$、$\ce{SO_{3}}$、$\ce{H_{2}SO_{3}}$等物质中硫元素化合价不同,硫元素化合价分别为
-2
、$+4$、$+6$,得出推测二成立。
【交流总结】(5) 通过以上分析,可得到的结论是
有的元素只有一种化合价,有的元素有多种化合价(答案合理即可)
(写出一条即可)。
答案:(1) 金属元素在形成化合物时易失去电子
(2) 不成立 它们的分子构成不同 负
(3) 一种元素在化合物中可有多种化合价
(4) $+1$ $-2$
(5) 有的元素只有一种化合价,有的元素有多种化合价(答案合理即可)
解析:
【分析】
本题围绕化合价规律展开科学探究,需结合金属、非金属元素的原子结构特点、化合价实例及分子性质等知识逐一分析:
1. 对于金属元素化合价,需从原子得失电子的角度理解其显正价的原因;
2. 非金属元素化合价的判断,需结合实例中非金属元素的正负价,分析推测二是否成立,同时明确物质化学性质与分子构成的关系;
3. 关于一种元素的化合价,需根据探究逻辑推测另一种可能,再结合钠、硫元素的化合价实例验证;
4. 最后总结化合价的相关规律,确保结论合理。
【解析】
(1) 金属元素的原子最外层电子数一般少于4个,在化学反应中易失去电子,因此在形成化合物时,金属元素都显正价;
(2) 观察实例中非金属元素的化合价(如H₂O中H为+1、SO₂中S为+4),可知非金属元素在化合物中不只有负价,故推测二不成立;一氧化碳和二氧化碳化学性质不同是因为它们的分子构成不同;金属元素与非金属元素形成化合物时,非金属元素易得到电子,显负价;
(3) 针对“一种元素在化合物中只有一种化合价”的推测,推测二应为“一种元素在化合物中可有多种化合价”;
(4) NaCl、NaOH等物质中钠元素均显+1价;根据化合物中正负化合价代数和为0,H₂中H为+1价,可算出H₂S中S的化合价为-2价;
(5) 结合以上分析,可得出结论:有的元素在化合物中只有一种化合价,有的元素在化合物中有多种化合价(合理即可)。
【答案】
(1) 金属元素在形成化合物时易失去电子
(2) 不成立 它们的分子构成不同 负
(3) 一种元素在化合物中可有多种化合价
(4) $+1$ $-2$
(5) 有的元素只有一种化合价,有的元素有多种化合价(答案合理即可)
【知识点】
化合价规律、分子的性质、常见元素化合价
【点评】
本题为科学探究类基础题,通过实例分析考查化合价的核心规律,同时关联分子结构与化学性质的关系,侧重学生对化学概念的理解与应用,难度适中。
【难度系数】
0.6