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首页 初中化学知识 氢气的性质 物质组成元素的质量分数 化合价的求法 试题正文
  • 填空题
    背景：3月12-15日，日本福岛核电站发生氢气爆炸事件，主要是高温的水蒸汽产生氢气与厂房里的氧气混合引起的爆炸，造成放射性物质碘131和铯137泄漏扩散．此时服用稳定性碘片（主要成分是碘化钾KI，碘含量100mg/片）就可减少甲状腺吸收放射性碘，对成年人推荐的服用量为100mg碘，但平时若服用过量碘却扰乱甲状腺的正常功能，我国规定碘盐（碘以碘酸钾KIO3形式存在）的碘含量为30mg/kg，而成人每天正常食用碘盐量为10g．
    根据材料，利用你所学化学知识，试回答下列问题：
    （1）写出氢气爆炸的化学方程式：______．
    （2）若受碘131辐射，可服用稳定性碘片的数量是______片．
    （3）碘酸钾中碘元素的化合价为______，成人______（填“可以”或“不可以”）通过服用碘盐来减少甲状性腺吸收放射性碘．
    本题信息：2011年德庆县二模化学填空题难度一般 来源:未知
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本试题 “背景：3月12-15日，日本福岛核电站发生氢气爆炸事件，主要是高温的水蒸汽产生氢气与厂房里的氧气混合引起的爆炸，造成放射性物质碘131和铯137泄漏扩散．此时...” 主要考查您对

氢气的性质

物质组成元素的质量分数

化合价的求法

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氢气:
氢气（Hydrogen）是世界上已知的最轻的气体。它的密度非常小，只有空气的1/14，即在标准大气压,0℃下，氢气的密度为0.0899g/L。所以氢气可作为飞艇的填充气体（由于氢气具有可燃性，安全性不高，飞艇现多用氦气填充）。氢气主要用作还原剂。


氢气的性质:
1、氢气的物理性质
在通常状况下，氢气是一种无色、无味的气体。氢气难溶于水。氢气是所有气体中密度最小的一种气体。标准状况下，氢气的密度是0.0899克/升。在101kPa下，温度为-252.87℃时，氢气可转变为无色的液体；-259.1℃时变为雪状固体。

2、氢气的化学性质（可燃性）
①纯净的氢气在空气中可以安静的燃烧，产生淡蓝色火焰，罩在火馅上方的干冷烧杯壁上有水雾出现，接触烧怀的手感到发烫，说明该反应生成水，并放出大量热。
反应的化学方程式为2H2+O22H2O
②不纯的氧气(混有空气或氧气)点燃时极易爆炸，因此使用氢气时一定要注意安全，点燃前一定要先检验氢气的纯度
氢气和氧气的比较：
类别 氢气 氧气
物理性质 无色、无味、气体
比空气小，氢气是最轻的气体
难溶于水		 无色、无味、气体
比空气略大
不易溶于水
检验 点然时，发出淡蓝色火焰，罩在火焰上方的干冷烧杯内壁上出现水珠 用带火星的木条检验，木条复燃
化学性质 ①常温下性质稳定
②可燃性：在点燃条件下燃烧，但不能支持燃烧		 ①化学性质比较活泼
②助燃性：支持燃烧，但其本身无可燃性
③氧化性：在氧化反应中提供氧

定义：
物质中某元素的质量分数，就是该元素的质量与组成物质的各元素总质量之比。

公式：
某元素的质量分数=
如AmBn中A元素的质量分数=
若题目给出物质的化学式，又同时知道物质的实际质量，则可根据物质的质量×某元素的质量分数=该元素的质量，将其中所含元素的质量求出。同理，物质的质量=某元素质量÷该元素的质量分数。

公式的理解：
计算时应先列式计算，然后代入数据算出结果。如水中氢元素的质量分数=×100%=×100%=×100%=11.1%而不能写成×100%=×100%=×100%=11.1%

化学式中质量分数的应用：
①已知物质的质量求所含的某元素的质量
利用公式：元素的质量=物质的质量×该元素的质量分数
②已知元素的质量求物质的质量
利用公式：物质的质量=元素的质量÷该元素的质量分数
③根据元素的质量分数确定物质的化学式

利用化学式的变形比较元素质量分数的大小：
例：三种铁的氧化物按铁元素的质量分数由大到小排列的顺序为？
解析：三种含铁的氧化物的化学式可变形为，则三种含铁的氧化物中铁元素的质量分数分别为：、、，通过比较分母可知：>>Ar(O)，故铁元素的质量分数由大到小排列的顺序为。
求化合价：
化合价是元素的一种性质，它只有在元素彼此化合时才表现出来。在化合物中正、负化合价代数和等于零，这是求化合价的准则。

几种求法：
一、由化学式或根式
1．求AmBn化合物中A元素化合价的公式： （B元素的化合价×B的原子个数）/A的原子个数
2．求多元化合物中未知化合价的元素的化合价公式： （已知化合价诸元素价数的代数和）/未知化合价的元素的原子个数
3．根据正、负电荷数判断元素（或原子团）的化合价。 在根式中，正、负化合价总价数的代数和等于根式所带的正、负电荷数。

二、由元素质量比
1．（A元素的相对原子质量×B元素的化合价）/（B元素的相对原子质量×元素的化合价）=A元素的质量比值/B元素的质量比值
2．A元素的质量比值（或百分组成）×A的化合价/A的相对原子质量=B元素的质量比值（或百分比组成）×B的化合价/B相对原子质量

三、由质量比
（B的化合价×A的相对原子质量比值）/（A的化合价×B的相对原子质量比值）=A元素的质量比值/B元素的质量比值

正负代化合价数和为零：
【例1】试确定化合物K2MnO4中Mn元素的化合价。 解析：设化合物中Mn元素化合价为+x价，依化合物中各元素化合价正负代数和为零的原则有2×（+1）+1×（+x）+4×（-2）=0解之得x=6 故K2MnO4中Mn元素化合价为+6价。

电子层结构法
【例2】元素X的原子最外层上有1个电子，元素Y的原子最外层上有6个电子，则X、Y两元素可形成的化合物的化学式为[] A．XYB．X2YC．XY2D．X3Y 解析：本题的关键可以说是首先得确定在形成化合物时，X、Y两元素所表现的化合价。因X最外层上只有1个电子，最高正价为+1价，Y最外层6个电子，离8电子稳定结构尚差2个，故最低负价为-2价，则X、Y所形成化合物分子式为X2Y，应选B。

质量分数法
【例3】某元素的相对原子质量为59，在其氧化物中该元素的质量分数为71%，则它的化合价为[] A．+1B．+2C．+3D．+4 解析：设该元素的氧化物化学式为RxOy 依题意有59x/(59x+16y)*100%=71% 解得x/y=2:3 故化学式为R2O3，R化合价为+3价，选C。

质量守恒定律法
【例4】某金属氧化物与足量的盐酸反应，生成的氯化物与水的分子数之比为2∶3，则该金属的化合价是[] A．+1B．+2C．+3D．+4
解析：设生成的氯化物化学式为RClx，依题意有分子数之比RClx∶H2O=2∶3根据质量守恒定律可知，反应前后各元素的原子种类和数目不变，生成物中H、Cl的原子个数比也应为1：1，故x值为3，则R的化合价为+3价，选C。

相对分子质量法
【例5】某金属元素的氧化物相对分子质量为M，同价态的氯化物相对分子质量为N，则该元素的化合价数值为[]
解析：设该元素化合价为+x价，相对原子质量为MR
(1)如x为奇数时，氧化物化学式为R2Ox，氯化物化学式为RClx，据题意有
2MR+16x=M(1)
MR+35.5x=N(2)
（2）*2－（1）得x的值为x=+(2N-M)/55
(2)x为偶数时，氧化物化学式为Rox/2氯化物化学式为RClx，据题意有 MR+35.5x=N(4)  x=+(N-M)/27.5

质量关系法
【例6】相对原子质量为M的金属单质ag与足量的稀硫酸反应，产生bg氢气，则反应中该金属元素的化合价为[]
解析：设金属在反应中化合价为+x价，则金属单质与生成H2有如下关系：
2R～xH2
2M    2x
  a      b
故应选B。

相关因素讨论法
【例7】某元素M原子最外层电子数少于5，其氧化物化学式为MxOy，氯化物化学式MClz当y∶z=1∶2时，M的化合价可能是[]
A．+1B．+2C．+3D．+4
解析：M的化合价在数值上等于z的值
如y=1z=2（合理） y=2z=4（合理） y=3z=6（与最外层电子数少于5不符） 故应选B、D。
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