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首页 初中化学知识 化学元素和人体健康 物质组成元素的质量分数 化合价的求法 试题正文
  • 问答题
    市售的一种每支质量为105g的“高露洁”牙膏盒上说明：“活性成分单氟磷酸钠”．已知单氟磷酸钠（Na2FPO3）易溶于水，防龋齿效果好，有杀菌作用，牙膏行业中常将单氟磷酸钠作为牙膏的添加剂．牙膏中单氟磷酸钠的含量若达到0.76%，就可使龋齿减少17%-38%．
    （1）高露洁牙膏能有效防止蛀牙，令牙齿更坚固，是因为牙膏中含有的______元素具有防龋固齿作用．
    （2）单氟磷酸钠中F为-1价，则该药物中磷的化合价为______．
    （3）若要使这种牙膏也达到使龋齿减少17%-38%的功效，则每支高露洁牙膏中应加多少克单氟磷酸钠？其中含防龋齿的元素多少克？
    本题信息：化学问答题难度较难 来源:未知
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本试题 “市售的一种每支质量为105g的“高露洁”牙膏盒上说明：“活性成分单氟磷酸钠”．已知单氟磷酸钠（Na2FPO3）易溶于水，防龋齿效果好，有杀菌作用，牙膏行业中常将单...” 主要考查您对

化学元素和人体健康

物质组成元素的质量分数

化合价的求法

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  • 化学元素和人体健康
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在人体中元素的存在形式：
①碳、氢、氧、氮主要以水、糖类、蛋白质、维生素和脂肪的形式存在。
②其他的元素主要以无机盐的形式存在于水溶液中。
③钙元素主要以羟基磷酸钙[Ca10(PO4)6(OH)2] 晶体的形式存在。


常量元素：
常量元素人体中含量较多的元素有11种，它们约占人体质量的99．95％。在人体中含量超过0．01％的元素，称为常量元素。

①人体中的常量元素
元素名称 元素符号 质量分数%
氧 O 65.0
碳 C 18.0
氢 H 10.0
氮 N 3.0
钙 Ca 2.0
磷 P 1.0
钾 K 0.35
硫 S 0.25
钠 Na 0.15
氯 Cl 0.15
镁 Mg 0.05

②一些常量元素在人体中的作用及每天适宜摄入量
钙 使骨骼和牙街具有坚硬的结构支架 800—1200mg 缺钙主要影响骨骼的发育和结构，临床症状表现为青少年的佝偻病和成年人的骨质软化症及老年人的骨质疏松症。钙是无毒的元素，但摄入过量会导致高血钙，从而引起消化系统、泌尿系统等的疾病 海产品、豆类、奶类、各种绿叶蔬菜等 其中99％存在于骨骼和牙齿中，主要以羟基磷酸钙 [Ca10(PO4）6（OH)2晶体的形式存在
钠 细胞外液和细胞内液中的Na+和K+各自保持一定的浓度，维持人体内的水分和体液恒定的pH 2000—2500mg 缺钠会引起肌肉痉挛、头痛等；过量会引起水肿、高血压、贫血等 食盐 其中一半以Na+的形式存在于细胞外液中
钾 1850—5600mg 缺钾会引起肌肉不发达、心律小齐等；过量会导致恶心、腹泻等 香蕉、柑橘、橙子、山楂、蘑菇、豆炎及其制品等 主要以K+的形式萍在干细胞内液中
镁 促进骨骼发育、细胞遗传物质合成等 300—400mg 缺镁会引起肌肉不发达、抽搐、痉挛、心律不齐等；过量会引起神经系统紊乱、肾病等 坚果、大豆、牛奶等 70％的镁以磷酸盐和碳酸盐形式参与骨骼和牙齿的组成，25％的镁存在于软组织中

微量元素：
在人体中含量在0.01%以下的元素。
①一些人体必需的微量元素
元素名称 元素符号
铁 Fe
钴 Co
铜 Cu
锌 Zn
铬 Cr
锰 Mn
钼 Mo
氟 F
碘 I
硒 Se

②一些必需微量元素对人体的作用及14—18岁人群每天的适宜摄入量
元素 人体内的含量 对人体的作用 适宜摄入量(每天） 摄入量过高，过低对人体健康的影响
铁 4—5g 是血红蛋白的成分，能帮助氧气的运输 20—50mg 缺铁会引起贫血
锌 2.5g 影响人体发育 15.5—19mg 缺锌会引起食欲不振，生长迟缓，发育不良
硒 14—21mg 有防癌、抗癌作用 50μg 缺硒可能引起表皮角质化和癌症。如摄入量过高，会使人中毒
碘 25—50mg 是甲状腺激素的重要成分 150μg 缺碘会引起甲状腺肿大，幼儿缺碘会影响生长发育，造成思维迟钝。过量也会引起甲状腺肿大
氟 2.6g 能防治龋齿 1.5mg 缺氟易产生龋齿，过量会引起氟斑牙和氟骨病

知识拓展：
如果人体所需的元素仅从食物中摄取还不足时，可通过食品添加剂和保健药剂来予以补充。
如在食品巾添加含钙、锌、硒、锗的化合物，或制成补钙、补锌等的保健药剂或制成加碘食盐，来增加对这些元素的摄人量。但要注意即使是人体必需的元素，也要注意适宜的摄入量，摄人量过高和过低对人体健康都有不良的影响。
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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