模块 5 · 化学式与化合价练习题 · Chemical Formulas and Valence

化学式中元素符号右下角的数字，表示一个分子中这种原子的个数：每个 $\ce{H2O}$ 分子含 2 个氢原子。前面的系数 3 表示 3 个水分子，所以一共有 3 × 2 = 6 个氢原子。元素只讲种类、不讲个数，不能说“2 个氢元素”。氢、氧原子个数比是 2 : 1，质量比是 (2 × 1) : 16 = 1 : 8。

化合物中各元素正、负化合价的代数和为零。K 为 +1，O 为 −2，设 Cr 为 x：

解得 x = +6。

$\ce{NH4NO3}$ 由 $\ce{NH4+}$ 和 $\ce{NO3-}$ 构成，要分别算。原子团中各元素化合价的代数和等于原子团的化合价：$\ce{NH4+}$ 中 x + 4 × (+1) = +1，N 为 −3；$\ce{NO3-}$ 中 y + 3 × (−2) = −1，N 为 +5。如果把整个化学式当成一个整体平均，会得到两个 N 都是 +1，这是错的。

按化合价写化学式，正、负化合价的代数和要为零。Al 为 +3、O 为 −2，应为 $\ce{Al2O3}$；Na 为 +1、$\ce{SO4}$ 为 −2，应为 $\ce{Na2SO4}$；K 为 +1、OH 为 −1，应为 $\ce{KOH}$。$\ce{CaCl2}$（+2、−1）和 $\ce{Fe2O3}$（+3、−2）正确。

先由 $\ce{R2O3}$ 求 R 的化合价：2x + 3 × (−2) = 0，x = +3。再写 R 和 Cl 的化合物：+3 的 R 要配 3 个 −1 价的 Cl，化学式是 $\ce{RCl3}$。

OH 为 −1 价，2 个 OH 共 −2，所以这里的铁是 +2 价。铁有 +2、+3 两种常见化合价，+2 价的铁叫“亚铁”，所以是氢氧化亚铁。+3 价时是 $\ce{Fe(OH)3}$，叫氢氧化铁；氧化亚铁是 FeO。化学式里的个数一般不读出来（“二氢氧化铁”不对）。

结晶水也要算进去，“·”前后的质量相加，5H₂O 要乘 5：

160 + 90 = 250。

相对分子质量：14 × 2 + 1 × 4 + 16 × 3 = 80。一个 $\ce{NH4NO3}$ 中有 2 个 N 原子，质量分数 = $\dfrac{14 \times 2}{80}$ × 100% = 35%。只算 1 个 N 会得到 17.5%。

尿素的相对分子质量：12 + 16 + (14 + 1 × 2) × 2 = 60，其中氮占 28。

括号外的 2 管着整个 $\ce{NH2}$，所以有 2 个 N。

质量比 = 各元素的相对原子质量 × 原子个数之比：(56 × 3) : (16 × 4) = 168 : 64 = 21 : 8。3 : 4 是原子个数比；7 : 2 是 FeO 的质量比；7 : 3 是 $\ce{Fe2O3}$ 的质量比。