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，法國化學家用__________定量的方法得出空氣是由氮氣和氧氣組成的結(jié)論。1882年，英國物理學家雷利和化學家拉姆賽發(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、氮氣、稀有氣體的___________不同，采用__________的方法將各種氣體分離出來。氧氣的沸點__________氮氣的沸點。

(2)

1.空氣的組成和氧氣含量的測定

(1)空氣的成分按照體積分數(shù)計算，氮氣約占________%，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定空氣中氧氣的含量時，觀察到的主要實驗現(xiàn)象是：銅絲變成__________；氣體的總體積__________ 。該實驗可得出的結(jié)論是：空氣中氧氣的體積約占。

2.1　 空氣的成分

知識梳理

2.如何計算混合物中某元素質(zhì)量分數(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)量分數(shù)為33.6%(雜質(zhì)不含氮元素)，求樣品中硝酸銨的質(zhì)量分數(shù)。

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

若已知a、b的值，求c，則其計算方法是:

c=

樣品中硝酸銨的質(zhì)量分數(shù)=

問題探究

問題 在學習化學式的過程中，一學習小組遇到了下面的問題： 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)的同學用不同的方法進行了計算探究。

小明同學的計算方案：

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

小美同學的計算方案：

2SO₃ --6個氧原子--3H₂O₂

2×80　　　　　　　　　 3×34

160 g　　　　　　　　　 x

列出正比例式

　 x=102 g

典題精講

例1 (2010沈陽課改區(qū)) 2010年3月，國家質(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”，人食用后可能致癌。“蘇丹紅一號”的化學式為C₁₆H₁₂N₂O，下列有關(guān)“蘇丹紅一號”的說法中正確的是(　　 )

A.“蘇丹紅一號”屬于氧化物

B.“蘇丹紅一號”由30個原子構(gòu)成

C.“蘇丹紅一號”的相對分子質(zhì)量為248

D.“蘇丹紅一號”屬于有機高分子化合物

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”是由C、H、O、N四種元素組成的化合物�！疤K丹紅一號”是由C₁₆H₁₂N₂O分子構(gòu)成，1個C₁₆H₁₂N₂O分子是由31個原子構(gòu)成的。相對分子質(zhì)量是化學式中各原子的相對原子質(zhì)量的總和，則C₁₆H₁₂N₂O的相對分子質(zhì)量=12×16+1×12+14×2+16=248。它的相對分子質(zhì)量比較小，通常稱為小分子，而不是有機高分子化合物。

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，求此氧化物的化學式。

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

答案：解：設(shè)氮的氧化物的化學式為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)量分數(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)方法是先分別計算出三種鐵的氧化物中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)，然后進行比較大小。簡單方法為若將四種物質(zhì)的化學式變形，使它們的一個“分子”中含的鐵原子數(shù)相同，然后比較各個“分子”的相對分子質(zhì)量大小;若“分子”的相對分子質(zhì)量大，則鐵的質(zhì)量分數(shù)小，反之亦然。這種方法更簡便。

答案：B

知識導學

　　 化學式是一種表示物質(zhì)組成的化學符號，或者說是一種表示物質(zhì)組成的國際通用的化學語言，既然是化學語言，它就具有一定的化學意義�；瘜W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。雖然化學式是用英文字母組成的，但在讀、寫和理解化學式的意義時，不能按照英文的語言習慣來理解和運用。

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

　　 注意：元素化合價與離子符號表示方法的區(qū)別：

記憶化合價口訣：

一價鉀鈉氫氯銀，二價鈣鎂鋇鋅氧

三價鋁四價硅，二三鐵，二四碳

二四六硫都齊全，銅汞二價最常見

常見原子團的化合價：

負一硝酸氫氧根，負二硫酸碳酸根

正一價的是銨根。

　　 化學知識之間是有內(nèi)在規(guī)律的，掌握了規(guī)律就能駕馭知識，靈活應用知識。本節(jié)只要找到書寫化學式的一般步驟，就可以根據(jù)元素的化合價，應用化合價規(guī)則，順利書寫任何一種物質(zhì)的化學式。書寫化學式時，組成元素的排列順序:金屬左，非金屬右，氧化物中氧在后。

書寫化學式的步驟是:一排序、二標價、三約簡、四交叉、五檢查。

　　 書寫化學式正確順序的記憶口訣：

　　 正價前，負價后，金屬左，非金右，氧化物中氧在后

　　 注意單質(zhì)的化學式的書寫：

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

　　 建立數(shù)學模型可以使本節(jié)的學習更容易。例如，化合物中某元素的質(zhì)量分數(shù)的計算:元素的質(zhì)量分數(shù)反映了一定量的化合物中所含某元素的多少，分析各個量之間的關(guān)系后，人們更習慣用百分數(shù)的形式來表示，因此建立某元素質(zhì)量分數(shù)計算的數(shù)學模型(見左欄(3)))。

　　 在學習時，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用三類計算，解決實際問題。本節(jié)中重點學習化合物中某元素的質(zhì)量分數(shù)、各元素的質(zhì)量比的計算。

疑難導析

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

　　 該類型的題目涉及3種質(zhì)量分數(shù)，所以首先要明確這三種質(zhì)量分數(shù)是指：混合物中某物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)、物質(zhì)中某元素的質(zhì)量分數(shù)和混合物中某元素質(zhì)量分數(shù)。由左側(cè)的公式可以得到混合物中某物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)×物質(zhì)中某元素的質(zhì)量分數(shù)=混合物中某元素質(zhì)量分數(shù)。利用此公式即可解答此類問題。解答此類題目還要注意:①要理清物質(zhì)之間的從屬關(guān)系，弄懂問題的實質(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，才能運用此公式進行計算。

　　 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)系列出計算式，寫解題步驟時不要丟掉100%。

問題導思

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

　　 本題用到了以下計算公式：

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

　　 純凈物中某元素質(zhì)量分數(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)量分數(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)二者的相對分子質(zhì)量進行計算。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，則氧原子個數(shù)也應該相等，觀察到SO₃與H₂O₂化學式中原子個數(shù)分別為3和2，并不相等，所以在兩化學式前分別加化學計量數(shù)、即2SO₃和3H₂O₂，然后根據(jù)關(guān)系式方便求解。

典題導考

綠色通道　 搞清楚每個選項中的基本概念，聯(lián)系題意綜合分析。

典題變式　 2003年10月16日，我國載人飛船“神舟五號”在預定區(qū)域成功著陸，其中運載火箭的主要燃料是偏二甲肼(化學式為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個碳原子、4個氫分子和1個氮分子構(gòu)成

B.偏二甲肼是由2個碳原子、6個氫分子和2個氮分子構(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　 此類題目主要根據(jù)有關(guān)化學式的計算公式，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，則此化合物中X元素的化合價為___________。

答案：

綠色通道　 比較同種元素質(zhì)量分數(shù)的大小，除了用先計算后比較的方法外，還有多種方法，如將分子化為相同，比較分母的方法。對于由兩種元素組成且元素種類相同的物質(zhì)，還可以采用比較原子個數(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)量分數(shù)由小到大的順序是____________________________________。

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

1.化學符號“4H₂CO₃”中“1”“2”“3”“4”各表示什么意義?

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

4.掌握有關(guān)化學式的計算

(1)計算物質(zhì)的相對分子質(zhì)量

相對分子質(zhì)量=(各個相對原子質(zhì)量×原子個數(shù))之和

(2)計算物質(zhì)組成元素的質(zhì)量比

化學式中各元素的質(zhì)量比=各元素的相對原子質(zhì)量之比×原子個數(shù)之比

(3)計算物質(zhì)中某元素的質(zhì)量分數(shù)

物質(zhì)中某元素的質(zhì)量分數(shù)=

疑難突破

3.化學式的寫法和讀法

2.化合價

(1)化合價標在化學式中各元素符號或原子團的正上方，一般把“+”“-”寫在前面，價數(shù)寫在后面。例如。

(2)化合物中，正負化合價的代數(shù)和為___________。

(3)化合價的一般規(guī)律

①金屬元素與非金屬元素化合時，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。

③單質(zhì)中元素的化合價為___________。