某实践小组参观本地矿泉水厂,该厂矿泉水含钙、钾等矿物质,其生产流程示意图如下,回答下列问题。
(1) 矿泉水中的钙、钾指的是 ______ (填 “ 元素 “ 或 “ 单质 ” )。
(2) 活性炭过滤器中活性炭的作用是 ______ 。
(3) 超滤是利用薄膜(仅允许小分子和离子通过)进行物质分离的技术。若水源中含有下列物质,推测该流程中 “ 超滤 ” 的主要作用是除去 ______ (填字母序号)。
A .难溶性大颗粒 B .可溶性无机盐 C .可溶性高分子化合物
(4) 臭氧的化学式 O 3 的微观意义是 ______ (写出 1 点即可)。
(5) 生活中,你提倡饮用白开水还是矿泉水,理由是 ______ 。
(1) 元素
(2) 吸附作用或除去水中的色素和异味
(3)B
(4)1 个臭氧分子或 1 个臭氧分子由 3 个氧原子构成
(5) 提倡饮用矿泉水,因为相对于白开水矿泉水更安全。或提倡饮用白开水,因为矿泉水需要额外包装,浪费资源。合理即可。
【详解】( 1 )矿泉水中的钙、钾指的是元素,而非具体的存在形式。
( 2 )活性炭过滤器中活性炭疏松多孔,具有吸附性,起到吸附作用,可以除去水中的色素和异味。
( 3 )在过滤器中除去难溶性大颗粒,活性炭有吸附性,可以除去大颗粒分子,除去可溶性高分子化合物,则超滤主要作用是除去可溶性无机盐,故选 B 。
( 4 )化学式微观上表示 1 个分子,也可以表示该分子的微观构成。所以 O 3 微观上表示 1 个臭氧分子, 1 个臭氧分子由 3 个氧原子构成。
( 5 )通过图中可知,矿泉水中除去了可溶性高分子化合物,也有灭菌过程,且保留了人体需要的钙、钾等矿物质,相对于白开水矿泉水更安全。同时,白开水也能达到正常的饮用需求,矿泉水运输等需要使用塑料包装,生活中会造成资源浪费。合理即可。
化学式的含义 | 以H2O为例 | ||
质的含义 | 宏观 | ①表示一种物质 ②表示物质的元素组成 |
①表示水 ②表示水是由氢、氧两种元素组成的 |
微观 | ①表示物质的一个分子 ②表示组成物质每个分子的原子种类和数目 ③表示物质的一个分子中的原子总数 |
①表示一个水分子 ②表示一个水分子是由两个氧原子和一个氧原子构成的 ③表示一个水分子中含有三个原子 | |
量的含义 | ①表示物质的相对分子质量 ②表示组成物质的各元素的质量比 ③表示物质中各元素的质量分数 |
①H2O的相对分子质R =18 ②H2O中氢元素和氧元素质量比为1:8 ③H2O中氢元素的质量分数= ![]() |
化学式和化合价的关系:
(1)根据化学式求化合价
①已知物质的化学式,根据化合价中各元素的正负化合价代数和为0的原则确定元素的化合价。
标出已知、未知化合价:
列出式子求解:(+1)×2+x×1+(-2)×3=0 x=+4
②根据化合价原则,判断化学式的正误,如判断化学式KCO3是否正确
标出元素或原子团的化合价
计算正负化合价代数和是否为0:(+1)×1+(-2)×1=-1≠0,所以给出的化学式是错误的,正确的为K2CO3。
③根据化合价原则,计算原子团中某元素的化合价,如计算NH4+中氮元素的化合价和H2PO4-(磷酸二氢根)中磷元素的化合价。
由于NH4+带一个单位的正电荷,不是电中性的,因此各元素的化合价代数和不为多,而是等于+1. 设氮元素的化合价为x
x+(+1)×4=+1 x=-3
所以在NH4+中,氮元素的化合价为-3. 同理H2PO4-带一个单位的负电荷、不是电中性的、因此各元素的化合价代数和不为零,而是-1.
设磷元素的化合价为y
(+1)×2+y+(-2)×4=-1 y=+5 所以在H2PO4-中磷元素的化合价为+5.
④根据化合价原则,确定物质按化合价的排序。如H2S,S,SO2,H2SO4四种物质中均含有硫元素,并且硫元素的化合价在四种物质中分别为:-2,0, +4,+6,故这四种物质是按硫元素的化合价由低到高的顺序排列的。
(2)根据化合价写化学式
根据化合物中化合价的代数和等于0的原则,已知元素的化合价可以推求实际存在物质的化学式,主要方法有两种:
①最小公倍数法
步骤 | 举例 | |
写 | 一般把正价元素的符号(或原子团)写在左边,负价元素的符号(或原子团)写在右边,并把化合价写在元素符号(或原子团)的正上方 | ![]() ![]() |
求 | 求出两种元素化合价绝对位的最小公倍数,然后求出每种元素的原子个数=![]() |
因为|-2|×|+3|=6,所以Al原子个数为6/3=2,O原子个数=6/2=3 |
标 | 将原子个数写在相应元素符号的正下角 | Al2O3 |
验 | 检验各种元素正负化合价的代数和是否为0,确定化学式的正确性 | (+3)×2+(-2)×3=0,所以该化学式正确。 |
步骤 | 例1 硫酸铜 | 例2 氧化钙 | |
排列 | 分析名称,确定元素符号(或原子团)的顺序 | 铝 硫酸根 Al SO4 |
钙 氧 Ca O |
标价 | 标上化合价 | ![]() ![]() |
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约简 | 将化合价的绝对值约成最简整数比 | ![]() ![]() |
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交叉 | 将整数交叉写在元素符号(或原子团)的右下角 | ![]() |
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检验 | 根据正负化合价代数和是否为0,检验正误 | (+3)×2+(-2)×3=0 | (+2)+(-2)=0 |
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