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化合价与化学式 物质的分类 讲义
知识点讲解识点讲解
考法一 化学式(★★★★★)
1、定义：用元素符号和数字的组合表示物质组成的式子。
2、化学式的写法和读法
物质 写法 读法
单质 金属 直接用元素符号表示(碘除外)，如：Ca、Mg、S、P、He、Ne、Ar 元素名称，如：钙、镁、硫、磷
固态非金属
稀有气体 元素名称后加“气”，如：氦气、氖气、氩气
非金属气体 在元素符号右下角写上表示分子中所含原子数的数字，如：N2、H2、O2 元素名称后加“气”，如：氮气、氢气、氧气
化合物 氧化物 一般其他元素在左，氧元素在右，如：CuO、CO2、Fe3O4 读作氧化某，有时要读出化学式中各元素的原子个数，如：氧化铜、二氧化碳、四氧化三铁
其他化合物(由两种元素组成) 一般金属元素(或氢元素)在左，其他非金属元素在右，如：NaCl、HCl、K2S 读作某化某(从右向左读)，如：氯化钠、氯化氢、硫化钾
3、意义及相关计算
宏观 ①表示一种物质，如CO2表示二氧化碳
②表示组成物质元素的种类，如CO2表示二氧化碳由碳元素和氧元素组成
微观 ③表示构成该物质的一个分子，如CO2表示一个二氧化碳分子
④表示一个分子中的原子构成情况，如CO2表示一个二氧化碳分子由一个碳原子和两个氧原子构成
相关计算
考法二 化合价(★★★★★)
1、概念：一种元素一定数目的原子跟其他元素一定数目的原子相化合的性质，称为这种元素的化合价。化合价有正价、负价之分。
2、表示方法：标化合价时，先写“＋”或“－”，再写化合价的数值，标在元素符号的正上方，如、等。
3、规律
(1)在化合物里各元素正、负化合价的代数和为零　
(2)在单质中，元素的化合价为零　
(3)原子团的整体化合价为其中各元素化合价的代数和
(4)一般情况下，对于元素周期表中前20号元素(稀有气体元素除外)，最高价与其最外层电子数相等(O、F除外)，非金属元素的最低价等于最外层电子数减去8 (H除外)
(5)一般情况下，元素化合价为常见化合价，如氧元素显－2价、氢元素显＋1价
(6)一些元素在不同物质中，可显不同的化合价
4、常见元素及原子团的化合价
(1)常见元素化合价口诀
一价钾钠氯氧银
二价氧钙钡镁锌
三铝四硅五价磷
二三铁二四碳
二四六硫都齐全
正负变价要牢记，莫忘单质都为零
(2)常见原子团的化合价
原子团名称 铵根 氢氧根 硝酸根 硫酸根 碳酸根 磷酸根
符号及化合价
5、应用
(1)应用化合价检验和书写已知物质的化学式或离子符号。
①排序（正左负右）；②标价交叉；③化简复查。
如：
(2)根据化学式或离子符号计算某元素的化合价。
①写化学式 KClO3
②标出已知元素化合价，设出未知元素化合价
③根据化合物中各元素正、负化合价的 代数和为零，列等式 (+1)+x+(-2)×3=0
④求未知元素化合价 x=+5
6、元素化合价的符号与离子符号的比较
元素化合价的符号 离子符号
概念不同 表示元素所显化合价的数值和正、负的符号 表示带电的原子或原子团所带电荷的电性和电荷量的符号
位置不同 化合价写在元素符号或原子团的正上方 所带电荷写在元素符号或原子团的右上角
前后不同 正、负号在前，数字在后 数字在前，正、负号在后
省略不同 化合价为+1价或-1价时，数字“1”不能省略 带一个单位正电荷或带一个单位负电荷时，“1”省略不写
考法三 化学符号周围数字的含义(★★★★)
化学符号周围数字意义的区分
数字、符号的位置 意义 举例
元素符号前面的数字 表示该元素原子的个数 2H表示2个氢原子
离子符号前面的数字 表示该离子的个数 2H+表示2个氢离子
化学式前面的数字 表示该分子的个数 3SO2表示3个二氧化硫分子
元素符号正上方的 数字和符号 表示化合物中某元素 的化合价 表示氧化铜中铜元素的 化合价为+2价
元素符号或原子团右上角的数字和符号 表示一个该离子所带的 电荷数及电性 Mg2+：一个镁离子带两个单位 的正电荷 SO42-：一个硫酸根离子带两个单位的负电荷
元素符号右下角的数字 表示某物质的一个分子中所含该原子的个数 H2O表示1个水分子中含有 2个氢原子和1个氧原子
考法四 物质的分类(★★★★)
1、物质的总体分类
物质 纯净物(由一种物质组成) 单质（由同种元素组成的纯净物） 金属单质，如Fe、Cu、Hg、Zn 同种元素组成的物质不一定是单质，还可能是混合物，如氧气和臭氧的混合物，但一定不是化合物
非金属单质，如C、P、O2、H2、He
化合物（由不同种元素组成的纯净物） 有机物 （含碳不读碳） 有机小分子化合物，如CH4、C2H5OH、C6H12O6
有机高分子化合物，如淀粉、蛋白质、聚乙烯
无机物 （含碳且读碳） 氧化物（由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物） 金属氧化物，如CuO、Fe2O3、MnO2 含氧化合物不一定是氧化物，如KMnO4
非金属氧化物，如CO、H2O、SO2
酸：在水溶液中解离出的阳离子全部是H+的化合物，如HCl、H2SO4、HNO3
碱：在水溶液中解离出的阴离子全部是OH-的化合物，如NaOH、Ca(OH)2、NH3·H2O
盐：组成里含有金属离子（或铵根离子）和酸根离子的化合物，如NaCl、CaCO3，NH4Cl
混合物：由两种或两种以上的物质混合而成，如空气、合金、溶液
2、混合物和纯净物的区别与联系
混合物 纯净物
概念 由两种或两种以上物质混合而成 由一种物质组成
区别 ①含两种或两种以上物质 ②若物质由分子构成，则由两种或两种以上的分子构成 ③没有固定的组成和性质 ①只含一种物质 ②若物质由分子构成，则只含一种分子 ③有固定的组成和性质
联系 混合物 纯净物
3、单质和化合物的区别与联系
单质 化合物
宏观组成 同种元素 不同种元素
微观构成 由同种元素的原子构成 由不同种元素的原子构成
化学性质 不能发生分解反应 可能发生分解反应
联系 它们均属于纯净物，单质可发生化合反应生成化合物，化合物可发生分解反应生成单质
4、化合物、含氧化合物、氧化物的关系
5、微观表示物质分类的判断方法
微观模型 特征 类别 例子
独立同种原子的 集合体 单质 汞(Hg)等
同种双原子分子的集合体 单质 氧气(O2)等
一种分子的集合体 化合物 水(H2O)等
多种分子或分子和原子的集合体 混合物 空气等
典例剖析例剖析
【例1】（2021年福建，2）全硼富勒烯团簇(B40)的分子结构像中国红灯笼(如图)。(B40)属于
A．单质 B．氧化物 C．酸 D．盐
【例2】（2021年湖南株洲，1）下列物质中属于化合物的是
A．硫酸溶液 B．冰 C．水银 D．氧气
【例3】（2021年北京，5）下列物质属于氧化物的是
A．O2 B．CaO C．H2SO4 D．KMnO4
【例4】（2021年吉林，3）下列各种“水”中属于纯净物的是
A．矿泉水 B．自来水 C．湖泊水 D．蒸馏水
【例5】（2021年云南，12）纳米医学上可用四氯金酸（HAuC14）制备包裹药物的外壳，四氯金酸中氯元素的化合价为-1价，则金元素的化合价为
A．+2 B．+3 C．+4 D．+5
【例6】（2021年湖南株洲，5）下列加点元素的化合价最低的是
A．Cl- B．O2 C．SO42- D．KNO3
【例7】（2021年山东潍坊，19）如图是依据物质类别和物质中元素的化合价构建的物质间的转化关系（“→”表示物质间的转化），已知A～M是由氢、碳、氧、氯、钠、钙、铁七种元素中的一种或几种元素组成的物质。下列说法正确的是
A．F的化学式为HCl，D的名称是氯化钠
B．D→C反应的现象是固体溶解，有气泡冒出
C．A常用作干燥剂，A→B的过程放出大量的热
D．若E溶液中混有少量B，可加适量F溶液除去
【例8】（2021年广东深圳，8）抗坏血酸是一种食品保鲜剂，下列有关说法正确的是
A．抗坏血酸和脱氢抗坏血酸都是氧化物
B．抗坏血酸由6个C原子、8个H原子、6个O原子构成
C．脱氢抗坏血酸中C、H、O元素质量比为1：1：1
D．物质中，C元素质量分数：抗坏血酸<脱氢抗坏血酸
【例9】（2021年江苏南京，11）次氯酸钠（NaC1O）和二氧化氯（C1O2）都可用作消毒剂。下列有关说法中正确的是
A．次氯酸钠属于氧化物
B．二氧化氯由1个氯原子和2个氧原子构成
C．次氯酸钠中钠元素、氯元素和氧元素的质量比为1：1：1
D．次氯酸钠中氯元素的质量分数比二氧化氯中氯元素的质量分数小
【例10】（2021年重庆（A卷），9）从中草药中提取的 calebin A（化学式为C21H20O7）可用于治疗阿尔茨海默症。下列关于calebin A的说法错误的是
A．属于有机物 B．由碳、氢、氧三种元素组成
C．一个分子由48个原子构成 D．其中氧元素的质量分数最小
【例11】（2021年江苏徐州，6）下列关于有机物的叙述正确的是
A．丙烷（C3H8）中碳元素、氧元素的质量比为3：8
B．每个聚乙烯[化学式可表示为（C2H4）n]分子中含有2个碳原子、4个氢原子
C．因为淀粉和纤维素的化学式都是（C6H10O5）n，所以它们是同一种物质
D．甲醛（CH2O）、乙酸（C2H402）、葡萄糖（C6H12O6）中氢元素的质量分数相同
【例12】（2021年海南，13）某品牌速干手消毒液内含甘油(C3H8O3)。下列有关叙述正确的是
A．甘油的相对分子质量为92g B．甘油中氧元素的质量分数最大
C．甘油由碳、氢、氧共14个原子构成 D．甘油中碳、氢、氧元素的质量比为3:8:3
【例13】（2021年山东临沂，21）价类二维图反映的是元素的化合价与物质类别之间的关系，构建价类二维图是化学学习的重要方法。如图甲是关于氮元素的价类二维图。
（1）图甲中，a物质的化学式是______，b处对应的物质类别是______。
（2）价类二维图中的物质在一定条件下可以相互转化。石油中的氮元素在一定条件下能转化为氨气和一氧化氮（一氧化氮是汽车尾气成分之一），这两种气体混合发生反应的微观示意图如图乙所示。该反应的化学方程式是______，此反应可以用于汽车尾气处理，其优点是______（写出一条即可）。
例题答案及解析
1．答案：A
解析：根据图中结构分析进行解答，单质是由同种元素组成的纯净物。
A、由同种元素组成的纯净物叫作单质，所以A正确；
B、氧化物是由两种元素组成的化合物中一种是氧元素，所以B错误；
C、电离时产生的阳离子都是氢离子的化合物，所以C错误；
D、盐属于化合物，由多种元素组成，所以D错误;
故选：A。
2．答案：B
解析：组成中含有不同种元素的纯净物叫做化合物。
A、硫酸溶液是混合物，不符合题意；
B、冰是固态的水，水是由氢、氧两种元素组成的纯净物，属于化合物，符合题意；
C、水银是汞的俗称，它是由汞元素组成的纯净物，属于单质，不符合题意；
D、氧气是由氧元素组成的纯净物，属于单质，不符合题意。故选B。
3．答案：B
解析：氧化物是由两种元素组成，且其中一种为氧元素的化合物。
A、氧气由一种元素组成，不属于氧化物，A错误。
B、氧化钙由两种元素组成，且含有氧元素，属于氧化物，B正确。
C、硫酸由氢、硫、氧三种元素组成，不属于氧化物，C错误。
D、高锰酸钾由钾、锰、氧三种元素组成，不属于氧化物，D错误。
故选：B。
4．答案：D
解析：本题考查纯净物的判断。
A、矿泉水中含有多种矿物质，属于混合物，故A不符合题意；
B、自来水中含有其他物质，属于混合物，故B不符合题意；
C、湖泊水中含有多种物质，属于混合物，故C不符合题意；
D、蒸馏水是最纯净的水，是纯净物，故D符合题意；
故选D。
5．答案：B
解析：氢元素+1价，氯元素-1价，设金元素化合价为x，根据化合价代数和为零，（+1）+x+（-1）×4=0，x=+3，故选：B。
6．答案：A
解析：A、氯离子带1个单位负电荷，氯元素显-1价，符合题意；
B、氧气是单质，单质中元素化合价为0，不符合题意；
C、硫酸根离子带2个单位负电荷，其中氧元素显-2价，设加点元素硫的化合价为x，则x+(-2)×4=-2，x=+6，不符合题意；
D、硝酸钾中钾显+1价，氧显-2价，设加点元素氮的化合价为y，则(+1)+ y+(-2)×3=0，y=+5，不符合题意。故选A。
7．答案：C
解析：A～M是由氢、碳、氧、氯、钠、钙、铁七种元素中的一种或几种元素组成的物质，图中氧化物G中有元素化合价为+3价，根据已学知识，G为Fe2O3；氧化铁可以转化为铁，则H为Fe，M为铁盐；A为含有+2价元素的氧化物，且可以转化为碱，以上元素中只有钙符合题意，因此A为CaO，B为Ca(OH)2；Ca(OH)2可以转化为NaOH，则E为NaOH，钠显+1价，符合题意；NaOH可以转化为Na2CO3或氯化钠，Ca(OH)2可以转化为含钙元素（化合价是+2价）的盐如CaCO3或氯化钙，因为氯化钠不能转化为氯化钙，而Na2CO3可以转化为CaCO3，则C是CaCO3，D是Na2CO3。
A、F是含有-1价元素的酸，在给定元素中只有氯符合题意，因此F的化学式为HCl。根据分析D为Na2CO3，不可能是氯化钠，因为氯化钠不能转化为钙盐，选项A不正确；
B、D为Na2CO3，C是CaCO3，D→C的转化可以通过碳酸钠和氯化钙等可溶性钙盐或氢氧化钙反应实现，反应的现象是：有白色沉淀生成，选项B不正确；
C、A是氧化钙，氧化钙能和水反应生成氢氧化钙，因此常用作干燥剂。氧化钙和水的反应是放热反应，因此A→B的过程中放出大量的热，选项C正确；
D、E为NaOH，B为Ca(OH)2，若NaOH溶液中混有少量Ca(OH)2，如果加入适量盐酸溶液，虽然除去了氢氧化钙，但盐酸同时也和氢氧化钠反应，还带进新的杂质氯化钙、氯化钠，不符合“不增、不减、易分离”的除杂原则，选项D不正确。
故选C。
8．答案：D
解析：A、氧化物是指某一化合物组成中只含两种元素，且其中一种一定为氧元素。抗坏血酸和脱氢抗坏血酸都是由碳、氢、氧三种元素组成的化合物，不属于氧化物，此选项错误；
B、抗坏血酸是由抗坏血酸分子构成的，1个抗坏血酸分子是由6个C原子、8个H原子、6个O原子构成的，此选项错误；
C、脱氢抗坏血酸中C、H、O元素质量比为：，此选项错误；
D、抗坏血酸中C元素质量分数为：，脱氢抗坏血酸中C元素质量分数为： ，所以，物质中，C元素质量分数：抗坏血酸<脱氢抗坏血酸，此选项正确。
故选D。
9．答案：D
解析：A、次氯酸钠由Na、Cl、O三种元素组成，不属于氧化物，不符合题意；
B、二氧化氯由二氧化氯分子构成，每个二氧化氯分子由1个氯原子和2个氧原子构成，不符合题意；
C、次氯酸钠中钠、氯、氧元素的质量比为：23:35.5:16=46:71:32，不符合题意；
D、次氯酸钠中氯元素的质量分数为：，二氧化氯中氯元素的质量分数为： ，故次氯酸钠中氯元素的质量分数比二氧化氯中氯元素的质量分数小，符合题意。
故选D。
10．答案：D
解析：A、含碳元素的化合物属于有机物， calebin A含有碳元素，属于有机物，A正确。
B、由化学式可知calebin A由碳、氢、氧三种元素组成，B正确。
C、一个calebin A分子含有21个碳原子，20个氢原子，7个氧原子，由48个原子构成，C正确。
D、calebin A中碳、氢、氧元素质量比为（12×21）：（1×20）：（16×7）=63：5：28，故其中氢元素的质量分数最小，D错误。
故选：D。
11．答案：D
解析：A、丙烷（C3H8）中碳元素、氧元素的质量比为（12×3）：（1×8）=9：2，故选项错误；
B、每个聚乙烯[化学式可表示为（C2H4）n]分子中含有2n个碳原子、4n个氢原子，故选项错误；
C、淀粉和纤维素的化学式都是（C6H10O5）n互为同分异构体，故选项错误；
D、甲醛的化学式是CH2O，乙酸的化学式是C2H4O2，葡萄糖是C6H12O6，都可以简化为CH2O，他们氢元素的质量分数相同，故选项正确。
故选：D。
12．答案：B
解析：A、甘油的相对分子质量为：12×3+8+16×3=92，相对分子质量是一个比值，单位为“1”，常省略不写，不符合题意；
B、甘油中C、H、O元素的质量比为：（12×3）：8：（16×3）=9:2:12，故氧元素的质量分数最大，符合题意；
C、甘油由甘油分子构成，每个甘油分子由3个碳原子、8个氢原子、3个氧原子共14个原子构成，不符合题意；
D、甘油中C、H、O元素的质量比为：（12×3）：8：（16×3）=9:2:12，不符合题意。
故选B。
13．答案：（1）HNO3 盐
（2） 产物无污染（合理即可）
解析：（1）图甲中，a物质是一种酸，其中氮元素的化合价为+5价，所以该物质为硝酸，其化学式为：HNO3，b处是硝酸铵，属于盐；
（2）图乙是氨气和一氧化氮在一定条件下反应生成氮气和水，反应的化学方程式为：，此反应用于处理尾气优点是产物无污染。

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