4.混合物和純凈物

混合物是由__________組成的，例如________：;純凈物只由___________組成，例如：__________。

疑難突破

3.稀有氣體

18世紀(jì)中葉以前，人們一直把空氣看作是單一成分的物質(zhì)，1775年，法國(guó)化學(xué)家用__________定量的方法得出空氣是由氮?dú)夂脱鯕饨M成的結(jié)論。1882年，英國(guó)物理學(xué)家雷利和化學(xué)家拉姆賽發(fā)現(xiàn)了空氣中的__________氣體--氬氣。

2.空氣是一種重要的資源

(1)在工業(yè)上利用空氣中氧氣、氮?dú)�、稀有氣體的___________不同，采用__________的方法將各種氣體分離出來(lái)。氧氣的沸點(diǎn)__________氮?dú)獾姆悬c(diǎn)。

(2)

1.空氣的組成和氧氣含量的測(cè)定

(1)空氣的成分按照體積分?jǐn)?shù)計(jì)算，氮?dú)饧s占________%，氧氣約占________%，約占0.94%，二氧化碳約占________%，__________約占0.03%。

(2)使用加熱銅絲的方法測(cè)定空氣中氧氣的含量時(shí)，觀察到的主要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：銅絲變成__________；氣體的總體積__________ 。該實(shí)驗(yàn)可得出的結(jié)論是：空氣中氧氣的體積約占。

2.1　 空氣的成分

知識(shí)梳理

2.如何計(jì)算混合物中某元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的方法？例如有一不純的硝酸銨(NH₄NO₃)樣品，經(jīng)分析知氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為33.6%(雜質(zhì)不含氮元素)，求樣品中硝酸銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

剖析：若設(shè)混合物中某化合物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a，化合物中某元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b,混合物中某元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為c，則它們之間有如下的計(jì)算關(guān)系:

若已知a、b的值，求c，則其計(jì)算方法是:

c=

樣品中硝酸銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

問(wèn)題探究

問(wèn)題 在學(xué)習(xí)化學(xué)式的過(guò)程中，一學(xué)習(xí)小組遇到了下面的問(wèn)題： 160 g三氧化硫所含氧元素與多少克雙氧水中所含氧元素的質(zhì)量相等？

探究:小組內(nèi)的同學(xué)用不同的方法進(jìn)行了計(jì)算探究。

小明同學(xué)的計(jì)算方案：

解:三氧化硫的相對(duì)分子質(zhì)量=80，其中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=60%。雙氧水的相對(duì)分子質(zhì)量(H₂O₂)=34，其中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=94.1%

設(shè)160 g三氧化硫與質(zhì)量為x的雙氧水所含的氧元素的質(zhì)量相等

160 g×60%=x×94.1%

解得：x=102 g

小美同學(xué)的計(jì)算方案：

2SO₃ --6個(gè)氧原子--3H₂O₂

2×80　　　　　　　　　 3×34

160 g　　　　　　　　　 x

列出正比例式

　 x=102 g

典題精講

例1 (2010沈陽(yáng)課改區(qū)) 2010年3月，國(guó)家質(zhì)檢局查出一些辣椒醬、番茄醬等食品中含有工業(yè)染色劑“蘇丹紅一號(hào)”，人食用后可能致癌�！疤K丹紅一號(hào)”的化學(xué)式為C₁₆H₁₂N₂O，下列有關(guān)“蘇丹紅一號(hào)”的說(shuō)法中正確的是(　　 )

A.“蘇丹紅一號(hào)”屬于氧化物

B.“蘇丹紅一號(hào)”由30個(gè)原子構(gòu)成

C.“蘇丹紅一號(hào)”的相對(duì)分子質(zhì)量為248

D.“蘇丹紅一號(hào)”屬于有機(jī)高分子化合物

思路解析　 氧化物是由兩種元素組成，其中一種是氧元素的化合物，而“蘇丹紅一號(hào)”是由C、H、O、N四種元素組成的化合物。“蘇丹紅一號(hào)”是由C₁₆H₁₂N₂O分子構(gòu)成，1個(gè)C₁₆H₁₂N₂O分子是由31個(gè)原子構(gòu)成的。相對(duì)分子質(zhì)量是化學(xué)式中各原子的相對(duì)原子質(zhì)量的總和，則C₁₆H₁₂N₂O的相對(duì)分子質(zhì)量=12×16+1×12+14×2+16=248。它的相對(duì)分子質(zhì)量比較小，通常稱為小分子，而不是有機(jī)高分子化合物。

答案：C

例2已知在氮的氧化物中，氮元素與氧元素的質(zhì)量比為7∶20，求此氧化物的化學(xué)式。

思路解析　 此題是根據(jù)化學(xué)式計(jì)算各元素的質(zhì)量比的逆運(yùn)算。若設(shè)氮的氧化物的化學(xué)式為N_xO_y，則列式:14x∶16y=7∶20,x∶y=2∶5,所以其化學(xué)式為N₂O₅。

答案：解：設(shè)氮的氧化物的化學(xué)式為N_xO_y

由兩元素的質(zhì)量比列式：14x∶16y=7∶20

解得x∶y=2∶5

該氮的氧化物的化學(xué)式為N₂O₅。

例3 (湖北黃岡中考) 現(xiàn)有①FeO　 ②Fe₂O₃

③Fe₃O₄　 ④FeS四種含鐵化合物，其含鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)由大到小的排列順序是(　　 )

A.③>②>①>④　　　　　 B.①>③>②>④　　　　 C.④>③>②>①　　　　 D.①>②>③>④

思路解析　 常規(guī)方法是先分別計(jì)算出三種鐵的氧化物中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，然后進(jìn)行比較大小。簡(jiǎn)單方法為若將四種物質(zhì)的化學(xué)式變形，使它們的一個(gè)“分子”中含的鐵原子數(shù)相同，然后比較各個(gè)“分子”的相對(duì)分子質(zhì)量大小;若“分子”的相對(duì)分子質(zhì)量大，則鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小，反之亦然。這種方法更簡(jiǎn)便。

答案：B

知識(shí)導(dǎo)學(xué)

　　 化學(xué)式是一種表示物質(zhì)組成的化學(xué)符號(hào)，或者說(shuō)是一種表示物質(zhì)組成的國(guó)際通用的化學(xué)語(yǔ)言，既然是化學(xué)語(yǔ)言，它就具有一定的化學(xué)意義�；瘜W(xué)式是幫助人們從宏觀物質(zhì)到微觀構(gòu)成之間建立聯(lián)系的橋梁。雖然化學(xué)式是用英文字母組成的，但在讀、寫(xiě)和理解化學(xué)式的意義時(shí)，不能按照英文的語(yǔ)言習(xí)慣來(lái)理解和運(yùn)用。

　　 從宏觀和微觀兩個(gè)方面理解，宏觀主要指物質(zhì)的種類(lèi)、元素種類(lèi)，微觀主要指分子、原子。

　　 注意：元素化合價(jià)與離子符號(hào)表示方法的區(qū)別：

記憶化合價(jià)口訣：

一價(jià)鉀鈉氫氯銀，二價(jià)鈣鎂鋇鋅氧

三價(jià)鋁四價(jià)硅，二三鐵，二四碳

二四六硫都齊全，銅汞二價(jià)最常見(jiàn)

常見(jiàn)原子團(tuán)的化合價(jià)：

負(fù)一硝酸氫氧根，負(fù)二硫酸碳酸根

正一價(jià)的是銨根。

　　 化學(xué)知識(shí)之間是有內(nèi)在規(guī)律的，掌握了規(guī)律就能駕馭知識(shí)，靈活應(yīng)用知識(shí)。本節(jié)只要找到書(shū)寫(xiě)化學(xué)式的一般步驟，就可以根據(jù)元素的化合價(jià)，應(yīng)用化合價(jià)規(guī)則，順利書(shū)寫(xiě)任何一種物質(zhì)的化學(xué)式。書(shū)寫(xiě)化學(xué)式時(shí)，組成元素的排列順序:金屬左，非金屬右，氧化物中氧在后。

書(shū)寫(xiě)化學(xué)式的步驟是:一排序、二標(biāo)價(jià)、三約簡(jiǎn)、四交叉、五檢查。

　　 書(shū)寫(xiě)化學(xué)式正確順序的記憶口訣：

　　 正價(jià)前，負(fù)價(jià)后，金屬左，非金右，氧化物中氧在后

　　 注意單質(zhì)的化學(xué)式的書(shū)寫(xiě)：

　　 一般說(shuō)，由原子構(gòu)成的單質(zhì)，它們的化學(xué)式直接用元素符號(hào)表示；由分子構(gòu)成的單質(zhì)，先寫(xiě)出元素符號(hào)，在元素符號(hào)的右下角加上數(shù)字“2”。

　　 建立數(shù)學(xué)模型可以使本節(jié)的學(xué)習(xí)更容易。例如，化合物中某元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算:元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)反映了一定量的化合物中所含某元素的多少，分析各個(gè)量之間的關(guān)系后，人們更習(xí)慣用百分?jǐn)?shù)的形式來(lái)表示，因此建立某元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算的數(shù)學(xué)模型(見(jiàn)左欄(3)))。

　　 在學(xué)習(xí)時(shí)，注意把宏觀的物質(zhì)質(zhì)量、元素質(zhì)量和微觀的物質(zhì)組成相聯(lián)系，才能更好地理解和靈活運(yùn)用三類(lèi)計(jì)算，解決實(shí)際問(wèn)題。本節(jié)中重點(diǎn)學(xué)習(xí)化合物中某元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、各元素的質(zhì)量比的計(jì)算。

疑難導(dǎo)析

　　 必須明確以下兩點(diǎn)：(1)化學(xué)式前的數(shù)字跟化學(xué)式中所有元素的原子是否有關(guān)系。(2)元素符號(hào)前的數(shù)字和化學(xué)式中元素符號(hào)右下角的數(shù)字各表示什么含義，元素符號(hào)前的數(shù)字表示的是什么含義，有無(wú)范圍限制，化學(xué)式中元素符號(hào)右下角的數(shù)字表示什么含義，受到什么限制，能否改變。

　　 該類(lèi)型的題目涉及3種質(zhì)量分?jǐn)?shù)，所以首先要明確這三種質(zhì)量分?jǐn)?shù)是指：混合物中某物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)中某元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和混合物中某元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)。由左側(cè)的公式可以得到混合物中某物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)×物質(zhì)中某元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=混合物中某元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)。利用此公式即可解答此類(lèi)問(wèn)題。解答此類(lèi)題目還要注意:①要理清物質(zhì)之間的從屬關(guān)系，弄懂問(wèn)題的實(shí)質(zhì)，才能利用公式快速求解，②只有此混合物中雜質(zhì)一定不含該元素，才能運(yùn)用此公式進(jìn)行計(jì)算。

　　 具體解題先弄清哪些是純凈物哪些是混合物，根據(jù)它們之間的關(guān)系列出計(jì)算式，寫(xiě)解題步驟時(shí)不要丟掉100%。

問(wèn)題導(dǎo)思

　　 充分認(rèn)識(shí)并正確理解化學(xué)式的含義，利用化學(xué)式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算是做好本題的基礎(chǔ)。根據(jù)化學(xué)式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算的解題關(guān)鍵是善于先從化學(xué)式中找到計(jì)量關(guān)系，再確定數(shù)量關(guān)系。

　　 本題用到了以下計(jì)算公式：

　　 純凈物的相對(duì)分子質(zhì)量=化學(xué)式中各原子的相對(duì)原子質(zhì)量之和

　　 純凈物中某元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

　　 純凈物中某元素質(zhì)量=純凈物質(zhì)量×純凈物中該元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)

　　 解決此題的關(guān)健是正確理解題意。求出三氧化硫中(80 g)所含氧元素的質(zhì)量，然后求這些氧元素含在多少克雙氧水之中，可分別根據(jù)二者的相對(duì)分子質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算。還可以用關(guān)系式法:根據(jù)兩種化合物中氧元素的質(zhì)量相等，則氧原子個(gè)數(shù)也應(yīng)該相等，觀察到SO₃與H₂O₂化學(xué)式中原子個(gè)數(shù)分別為3和2，并不相等，所以在兩化學(xué)式前分別加化學(xué)計(jì)量數(shù)、即2SO₃和3H₂O₂，然后根據(jù)關(guān)系式方便求解。

典題導(dǎo)考

綠色通道　 搞清楚每個(gè)選項(xiàng)中的基本概念，聯(lián)系題意綜合分析。

典題變式　 2003年10月16日，我國(guó)載人飛船“神舟五號(hào)”在預(yù)定區(qū)域成功著陸，其中運(yùn)載火箭的主要燃料是偏二甲肼(化學(xué)式為C₂H₆N₂)。下列有關(guān)偏二甲肼組成的敘述中，正確的是(　　 )

A.偏二甲肼是由2個(gè)碳原子、4個(gè)氫分子和1個(gè)氮分子構(gòu)成

B.偏二甲肼是由2個(gè)碳原子、6個(gè)氫分子和2個(gè)氮分子構(gòu)成

C.偏二甲肼是由碳、氫、氮三種元素組成的

D.偏二甲肼中碳、氫、氮三種元素的質(zhì)量比為1∶4∶1

答案：C

綠色通道　 此類(lèi)題目主要根據(jù)有關(guān)化學(xué)式的計(jì)算公式，把要求解的量設(shè)為未知數(shù)，列出方程式，即可求解。

典題變式　 已知X、Y兩種元素的相對(duì)原子質(zhì)量之比為7∶2，僅由這兩種元素組成的化合物里，X、Y兩元素的質(zhì)量之比為7∶3，若Y元素顯-n價(jià)，則此化合物中X元素的化合價(jià)為_(kāi)__________。

答案：

綠色通道　 比較同種元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的大小，除了用先計(jì)算后比較的方法外，還有多種方法，如將分子化為相同，比較分母的方法。對(duì)于由兩種元素組成且元素種類(lèi)相同的物質(zhì)，還可以采用比較原子個(gè)數(shù)比的方法。

典題變式　 比較CO(NH₂)₂、NH₄Cl、 NH₄NO₃、 (NH₄)₂SO₄、NH₄HCO₃五種物質(zhì)中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)由小到大的順序是____________________________________。

答案：NH₄HCO₃<(NH₄)₂SO₄<NH₄Cl<CO( NH₂)₂<NH₄NO₃

1.化學(xué)符號(hào)“4H₂CO₃”中“1”“2”“3”“4”各表示什么意義?

剖析：化學(xué)式前面加了數(shù)字后，使得該符號(hào)只有微觀意義，沒(méi)有宏觀意義，如2H只表示兩個(gè)氫原子， 3H₂O只表示三個(gè)水分子，所以“4”表示4個(gè)碳酸分子�；瘜W(xué)式中元素　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 符號(hào)右下角的小數(shù)字，表示每一個(gè)分子中所含該元素原子的個(gè)數(shù)，所以“1”表示1個(gè)碳酸分子含1個(gè)碳原子；“2”表示1個(gè)碳酸分子中含2個(gè)氫原子；“3”表示1個(gè)碳酸分子中含3個(gè)氧原子。

4.掌握有關(guān)化學(xué)式的計(jì)算

(1)計(jì)算物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量

相對(duì)分子質(zhì)量=(各個(gè)相對(duì)原子質(zhì)量×原子個(gè)數(shù))之和

(2)計(jì)算物質(zhì)組成元素的質(zhì)量比

化學(xué)式中各元素的質(zhì)量比=各元素的相對(duì)原子質(zhì)量之比×原子個(gè)數(shù)之比

(3)計(jì)算物質(zhì)中某元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

物質(zhì)中某元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

疑難突破

3.化學(xué)式的寫(xiě)法和讀法

2.化合價(jià)

(1)化合價(jià)標(biāo)在化學(xué)式中各元素符號(hào)或原子團(tuán)的正上方，一般把“+”“-”寫(xiě)在前面，價(jià)數(shù)寫(xiě)在后面。例如。

(2)化合物中，正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為_(kāi)__________。

(3)化合價(jià)的一般規(guī)律

①金屬元素與非金屬元素化合時(shí)，金屬元素顯___________，非金屬元素顯___________。

②某些元素在不同的物質(zhì)中可顯不同的化合價(jià)。

③單質(zhì)中元素的化合價(jià)為_(kāi)__________。