课题4.4 化学式与化合价（二）
知识点：
1．能根据化学式计算元素的化合价。
2．能根据化学式计算物质的相对分子质量。
3．能根据化学式计算元素的质量比。
4．能根据化学式计算某种组成元素的质量分数及相关的简单计算。
课文详解：
根据化学式的计算
1．根据化学式计算组成元素的化合价
理论依据：化合价原则——任何化合物中元素化合价的代数和为零。
由于任何物质中组成元素的化合价的代数和为零，我们可以根据已知元素的化合价，计算出未知元素的化合价。
一般方法是求出已知元素的化合价之和，则未知元素的化合价之和为其相反数，再除以原子个数，即得未知元素的化合价。
【强调】单质中元素的化合价为零。
【例1】已知氢元素＋1价，氧元素－2价，标出下列物质中其它元素的化合价。
⑴ SiO2 ⑵ N2O3 ⑶ H2S ⑷ PH3 ⑸ H3PO4
【分析】⑴ O为－2价，两个O原子为－4价，因此Si的化合价为＋4价。
⑵ O为－2价，三个O原子为－6价，N的化合价为＋6／2＝＋3价。
⑶ H为＋1价，两个H原子为＋2价，则S为－2价。
⑷ H为＋1价，三个H原子为＋3价，则P为＋3价。
⑸ H为＋1价，O为－2价，两种元素的化合价之为为：
(＋1)×3＋(－2)×4＝－5，故P的化合价为＋5价。
＋4 ＋3 －2 ＋3 ＋5
答案：⑴ SiO2 ⑵ N2O3 ⑶ H2S ⑷ PH3 ⑸ H3PO4
如果有原子团，往往还要借助原子团的化合价来判断元素的化合价。
【例2】标出下列带下划线元素的化合价。
⑴ Fe2(SO4)3 ⑵ NH4Cl ⑶ NH4NO3
【分析】⑴ 铁有＋2和＋3价，S的化合价有－2、＋4和＋6价，要判断各自的化合价，只有借助于原子团的化合价，SO4的化合价为－2价，三个“SO4”原子团为－6价，则“2”个Fe原子的化合价为“＋6”，故Fe的化合价为“＋3”价。
⑵ 同样，N和Cl都有可变化合价，为此，也必须借助“NH4”原子团为＋1价来判断。原子团的化合价，是原子团内所有原子化合价的代数和，故有：N的化合价＋(＋1)×3＝＋1，得出N的化合价为－3价。
⑶ “NH4”的化合价为＋1价，第⑵题已为我们计算出N的化合价为－3价；“NO3”为－1价，有：N的化合价＋(－2)×3＝－1，得出：N的化合价为＋5价。
（注意，NH4NO3中氮元素的化合价不同。一种物质中，同种元素的化合价不同，在我们九年级是比较罕见的。）
＋3 －3 －3 ＋5
【答案】⑴ Fe2(SO4)3 ⑵ NH4Cl ⑶ NH4NO3
2．根据化学式计算物质的相对分子质量
相对分子质量（用Mr表示）是化学式中各原子的相对原子质量的和。
【例3】计算下列物质的相对分子质量：
⑴ SO2 ⑵ H2SO4 ⑶ Ca(NO3)2 ⑷ (NH4)2SO4
解：⑴ Mr(SO2)＝32＋16×2＝64
⑵ Mr(H2SO4)＝1×2＋32＋16×4＝98
⑶ Mr[Ca(NO3)2]＝40＋(14＋16×3)×2＝164
⑷ Mr[(NH4)2SO4]＝(14＋1×4)×2＋32＋16×4＝132
【总结】在计算物质的相对分子质量时，同种元素的相对原子质量乘以原子个数，不同种元素的相对原子质量相加。有原子团时，先计算出原子的相对质量数，乘以化学式中原子团的个数，再与其它部分的相对质量相加。
【延伸】化学中有一种化学式，中间出现分节号，计算这一类物质的相对分子质量时，同样适用上述方法，即各部分相对分子质量相加。
【例4】计算下列物质的相对分子质量：
⑴ CuSO4·5H2O ⑵ FeSO4·7H2O
解：⑴ Mr(CuSO4·5H2O)＝63.5＋32＋16×4＋5×(1×2＋16)＝249.5
⑵ Mr(FeSO4·7H2O)＝56＋32＋16×4＋7×(1×2＋16)＝278
3．根据化学式计算物质中组成元素的质量比
化合物中各元素的质量比，就是化学式中每种元素的原子相对原子质量和的比。
【例5】计算下列物质中各元素的质量比。
⑴ N2O3 ⑵ H2SO4 ⑶ Zn(NO3)2
解：⑴ m(N)∶m(O)＝14×2∶16∶3＝7∶12
⑵ m(H)∶m(S) ∶m(O)＝1×2∶32∶16×4＝1∶16∶32
⑶ m(Zn)∶m(N)∶m(O)＝65∶14×2∶16×3×2＝65∶28∶96
［注意，在Zn(NO3)2中含“NO3”这种原子团“2个”，计算时注意原子个数。］
4．根据化学式计算物质中组成元素的质量分数
物质中某种元素的质量分数（用ω表示）就是该元素原子的相对原子质量之和与相对分子质量的比值（用百分数表示）。
（ω是元素的质量分数，Ar是元素的相对原子质量，Mr是物质的相对分子质量，n是化学式中该元素的原子个数。）
【例6】列式求出下列物质中氮元素的质量分数：
⑴ NH4Cl ⑵ NH4NO3 ⑶ C3N3(NH2)3
解：⑴
⑵
⑶
【例7】小明同学家有一块菜地，需要施用4 kg NH4NO3，此时，向地里施加的氮元素的质量是多少千克？
解：
4 kg×35%＝1.4 kg
答：向地里施加的氮元素的质量为1.4 kg。
【例8】下图是某食用碘盐标签的一部分。（碘酸钾的化学式为：KIO3）
⑴ 碘酸钾的相对分子质量为 ；
⑵ 每克碘酸钾中含碘元素的质量为 g；
⑶ 每千克食盐中至少需要加入碘酸钾 mg。
解：⑴ Mr＝39＋127＋16×3＝214
⑵
1 g×59.3%＝0.593 g
⑶ 35 mg÷59.3%＝59.0 mg
答案：⑴ 214； ⑵ 0.593； ⑶ 59.0
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