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專題8 物質的分類 化合價和化學式
考點分布 考查頻率 命題趨勢
考點1 物質的分類 ☆☆ ①知道一些常見元素的化合價，寫出簡單的化學式②區別純凈物與混合物③根據物質的組成對常見物質進行分類④認識常見物質化學式及所表示的含義
考點2 化合價與化學式 ☆☆
■考點一　物質的分類
物質分為純凈物與混合物
（1）純凈物：只含有一種物質組成
①單質：只含有一種元素組成：金屬單質，非金屬單質
②化合物：含有2種元素以上組成
（2）混合物：含有2種或以上物質組成
■考點二　化合價與化學式
（一）化學式的寫法
(1)單質化學式的寫法:首先寫出組成單質的元素符號，再在元素符號右下角用阿拉伯數字寫出構成一個單質分子的原子個數。
①單原子構成的單質:稀有氣體、金屬單質和某些固態非金屬單質(因為其構成比較復雜，習慣上直接用元素符號表示其化學式)。如氦氣(He)、金屬鋁(Al)固態磷(P)等。
固態非金屬單質也有例外，如碘單質用I2表示。
②多原子分子構成的單質:在元素符號右下角寫上構成一個分子的原子數目。常見的有O2、O3、H2、N2、F2、Cl2、Br2、I2等。
(2)化合物化學式的寫法: 首先按一定的順序寫出組成化合物的所有元素的符號，然后在每種元素符號的右下角用阿拉伯數字寫出每個化合物分子中該元素的原子個數。
①氧元素與另一種元素組成的化合物，一般要把氧元素符號寫在右邊，如Fe2O3、CO2等。
②氫元素與另一種元素組成化合物，一般要把氫元素符號寫在左邊，如H2O等，但CH4、NH3等除外。
③金屬元素、氫元素與非金屬元素組成的化合物，一般要把非金屬元素符號寫在右邊，如NaCl、Al2O3、HCl、H2S等。
④直接由離子構成的化合物，其化學式常用其離子的最簡整數比表示。如氯化鈉( NaCl )硫化鋅( ZnS )、氯化鈣( CaCl)等。
（二）化學式的意義
化學式的含義 以H2O2為例
宏觀 ①表示一種物質②表示該物質由哪些元素組成 ①表示水這種物質②表示水由氫元素和氧元素組成
微觀 ①由分子構成的物質的化學式表示該物質的一個分子②表示構成物質的一個分子中所含元素的原子個數或原子個數比 ①表示一個水分子②表示一個水分子由兩個氫原子和一個氧原子構成
（三）常見元素的化合價
鉀鈉氫銀正一價，氟氯溴碘負一價;
鈣鎂鋇鋅正二價，通常氧為負二價;
二三鐵、二四碳，三鋁四硅五價磷;
銅有正一和正二，單質元素都為零。
（四）常見原子團的化合價
負一硝酸氫氧根，負二硫酸碳酸根，負三記住磷酸根，正一價的是銨根。
注意：對于常見的鐵元素(存在+2、+3兩種化合價)和銅元素(存在+1、+2兩種化合價)，人們習慣上將顯較低價的化合物稱為“亞”，如Cu2O讀作“氧化亞銅”，而CuO則讀作“氧化銅”;FeO讀作“氧化亞鐵”，而Fe2O3則讀作“氧化鐵(或三氧化二鐵)”。
■考點一　物質的分類
◇典例1：如果符號“●”表示氧原子，符號“○”表示氫原子，則下列模型表示化合物的是(　　)
【答案】A
【解析】A圖中每一個粒子(水分子)都是由一個氧原子和兩個氫原子構成，表示化合物。B圖表示水和氫氣的混合物。C圖表示氫氣和氧氣的混合物。D圖表示氫氣單質。
◆變式訓練1：如圖所示的容器中，所盛物質屬于單質的是　 　，屬于化合物的是　 　，屬于純凈物的是　 　，屬于混合物的是　 　（均填容器下的代號）
【答案】A；B、D；A、B、D；C、E、F
【解析】純凈物是由一種物質組成的物質，混合物是由多種物質組成的物質，單質是由同種元素組成的純凈物，化合物是由不同種元素組成的純凈物，氧化物是由兩種元素組成并且一種元素是氧元素的化合物。
【解答】氧氣和液氧是一種物質，屬于純凈物，只含一種元素，是單質；氧化銅是由銅元素與氧元素組成的純凈物，屬于化合物；二氧化碳和一氧化碳是兩種不同的物質，是混合物；冰和水是水的不同狀態，只含有一種物質，也是化合物；石灰水是氫氧化鈣的水溶液，含有氫氧化鈣和水兩種物質，屬于混合物。所以第1空、A。第2空、B、D。第3空、A、B、D。第4空、C、E、F。
◇典例2：小明利用12種元素制作了一張如圖所示的“元素鐘面”。
（1）鐘面上的這些元素之間最根本的區別是 　 　不同。
（2）小明根據鐘面上提供的元素，寫出了下列三種物質的化學式： O2、H2O和NaNO3其中屬于單質的是　 　。
（3）此刻鐘面上的時針、分針和秒針分別指向三種不同元素，請寫出由這三種元素組成 的化合物，　 　。 (用化學式表示)。
【答案】（1）質子數（2）O2 （3）
【解析】（1）根據元素的定義解答；
（2）由同種元素組成的純凈物叫單質；
（3）根據元素名稱確定組成物質的名稱，并寫出對應的化學式。
【解答】（1）元素是具有相同核電荷數的同一類原子的統稱，則鐘面上的這些元素之間最根本的區別是質子數不同。
（2）根據化學式 O2、H2O和NaNO3 可知，O2是只有一種氧元素組成的純凈物，即為單質。
（3）根據圖片可知，此刻鐘面上的時針、分針和秒針分別指向的元素為O、Mg和H，則組成物質的名稱為氫氧化鎂，化學式為 。
◆變式訓練2：（1）現有A、B、C三種元素，A為地殼中含量最多的元素，B的單質是常溫下呈液態的金屬，C的原子核內通常沒有中子。請寫出它們的元素名稱：A　 　；B　 　；C　 　。
（2）寫出下列物質的名稱：由兩種元素組成的、生活中不可缺少的、呈液態的化合物是　 　。
（3）一瓶氣體經過檢驗得知其中只有一種元素，則該氣體是 (填字母)。
A．一種單質
B．單質和化合物的混合物
C．一種化合物
D．既可能是一種單質，也可能是幾種單質組成的混合物
【答案】（1）氧元素；汞元素；氫元素（2）水（3）D
【解析】（1）根據地殼中的元素分布，以及原子結構的知識分析解答。
（2）由不同元素組成的純凈物叫化合物；
（3）根據物質分類的知識判斷。
【解答】（1）地殼中含量最多的元素是氧元素，則A為氧元素。常溫下呈液態的金屬是汞元素，則B為汞元素。原子核內通常沒有中子，那么它的原子序數為1，也就是氫元素，則C為氫元素。
（2）水是生活和生產不可缺少的物質，它只由氫元素和氧元素組成，在常溫下呈液態，屬于化合物。
（3）化合物中至少有兩種元素，則這瓶氣體肯定不是化合物，故B、C錯誤；一種元素可以組成不同物質，例如氧元素可以組成氧氣和臭氧，因此這瓶氣體可能是單質，也可能是幾種單質組成的混合物，故D正確，而A錯誤。
■考點二　化合價與化學式
◇典例1：（2023·寧波）“84消毒液”的有效成分是次氯酸鈉(NaClO)。NaClO中Na的化合價為+1價，O的化合價為-2價，則Cl的化合價為（　　）
A．+1 B．0 C．-1 D．-3
【答案】A
【解析】在化學式中各元素化合價的總和為零。
【解答】 NaClO中Na的化合價為+1價，O的化合價為-2價，則Cl的化合價為+1價。
◆變式訓練1：（2023·江山模擬）甲和乙在一定條件下反應生成丙和丁。化學反應的微觀示意圖如下，下列說法正確的是
A．該反應是置換反應 B．氫元素的化合價在反應前后沒有發生改變
C．丙是氧化物 D．發生反應的甲和乙的質量比為22：3
【答案】D
【解析】A.置換反應指一種單質與一種化合物反應生成另一種單質和化合物的過程；
B.在單質中元素化合價為零；
C.氧化物指只有兩種元素組成其中一種是氧元素的化合物；
D.參與反應的質量比等于相對分子質量總和之比。
【解答】A.反應后無單質，故其不屬于置換反應；
B.反應前零價，反應后+1價；
C.丙有三種元素，故其不屬于氧化物；
D.甲：乙=44：6=22：3
◇典例2：（2023·杭州模擬）我國科學家合成了新型催化劑用于實現二氧化碳高效轉化成甲醇（CH3OH），這可以緩解碳排放引起的溫室效應，如圖是該反應的微觀過程。
（1）以上4種物質屬于氧化物的有（寫化學式）：　 　
（2）該化學變化前后保持不變的是______
A．原子數目 B．原子種類 C．分子種類 D．分子數目
（3）據圖中的微觀過程，寫出該反應的化學方程式。　 　
【答案】（1）H2O、CO2/CO2、H2O
（2）A；B
（3）CO2+3H2 CH3OH+H2O
【解析】本題主要考查物質的微粒模型來書寫化學方程式，以及對質量守恒定律的理解（在化學反應前后，構成物質的原子種類，數目，質量均不發生變化）。
【解答】（1）氧化物是兩種元素組成的化合物其中一種是氧元素的化合物稱為氧化物，結合其微粒模型可知其化學式為： H2O、CO2/CO2、H2O ；
（2）由微觀條件的質量守恒定律可知，在化學反應前后原子種類，數目，質量均不變，故為AB；
（3）由微粒模型可知該反應為二氧化碳和氫氣反應生成甲醇和水。
◆變式訓練2：嘌呤是合成DNA的主要物質，廣泛存在于細胞核中，嘌呤的化學式為C5H4N4，在人體內會被氧化成尿酸，血液中尿酸含量過高容易引起痛風。
（1）嘌呤的相對分子質量為　 　。
（2）嘌呤中碳元素和氫元素的質量比為　 　。
（3）尿酸主要通過　 　(器官)形成的尿液排出體外。
（4）對于以上材料。以下觀點或者推論正確的有 。
A．尿酸過高的人，應該控制高嘌呤食物的攝入
B．嘌呤是合成DNA的主要物質，動物性食物和植物性食物中都含嘌呤
C．嘌呤是合成DNA的主要物質，攝入嘌呤會引起人體遺傳物質的改變
【答案】（1）120
（2）15：1
（3）腎臟
（4）A；B
【解析】（1）相對分子質量等于相對原子質量和個數的乘積之和；
（2）元素的質量之比等于相對原子質量和個數的乘積之比；
（3）人類尿液形成是血液流經腎小球時，血液中的尿酸、尿素、水、無機鹽和葡萄糖等物質通過腎小球的過濾作用，過濾到腎小囊中，形成原尿。
（4）根據題目描述對各個選項是否正確進行判斷。
【解答】（1）根據化學式 C5H4N4 可知，嘌呤的相對分子質量為：12×5+1×4+14×4=120；
（2）嘌呤中碳元素和氫元素的質量比為：（12×5）：（1×4）=15：1；
（3）尿酸主要通過腎臟形成的尿液。排出體外。
（4）A.嘌呤在人體內會被氧化成尿酸，因此尿酸過高的人，應該控制高嘌呤食物的攝入，故A正確；
B.嘌呤是合成DNA的主要物質，動物性食物和植物性食物中都含嘌呤，故B正確；
C.嘌呤是合成DNA的主要物質，攝入嘌呤不會引起人體遺傳物質的改變，但是會引起痛風，故C錯誤。
1．（2023·衢州）四氯化碳是一種重要的有機溶劑，用途廣泛。四氯化碳（CCl4）中碳元素的化合價為+4，則氯元素的化合價為（　　）
A．-1 B．0 C．+3 D．+5
【答案】A
【解析】 四氯化碳（CCl4）中碳元素的化合價為+4， 設氯元素化合價為x，則(+4)+4x=0，x=-1；故答案為：A。
【解答】根據化合物中元素化合價代數和為0分析。
2．（2023·衢州）2022年11月22日，兩輛“氫能重卡”從寧波石化園區加氫示范站駛出，標志著我市在氫能多元應用領域又有新突破。氫氣的化學式是（　　）
A．H B．2H C．H D．H2
【答案】D
【解析】元素符號表示的意義：表示某種元素；表示一個某某原子；如果是由原子直接構成的物質，還可以直接表示這種物質；氫氣是由氫分子構成的物質；
【解答】A.H表示氫元素或表示一個氫原子，A不符合；
B.2H表示兩個氫原子，B不符合；
C.H表示氫元素或表示一個氫原子，C不符合；
D.H2表示氫氣或一個氫氣分子，D正確；
3．（2021·臺州）據報道，科學家已在實驗室利用催化劑，實現常溫常壓下將甲酸分解制出氫氣。其變化前后的微觀示意圖如圖所示。下列說法正確的是（　　）
A．甲酸由碳、氫、氧三種原子組成
B．甲酸相對分子質量為46克
C．丙分子中碳、氧原子個數比為2 : 1
D．由乙分子構成的物質是單質
【答案】D
【解析】根據圖示中物質的分子構成分析，結合由分子構成的物質，其分子由原子構成、相對分子質量為分子中各原子的相對原子質量之和及單質的定義解答。
【解答】A.甲酸由甲酸分子構成，甲酸分子由碳、氫、氧三種原子構成 ，不符合題意；
B.甲酸相對分子質量為46 ，不符合題意；
C.丙分子中碳、氧原子個數比為1：2 ，不符合題意；
D.由乙分子構成的物質是同種元素組成，為單質 ，符合題意；
4．（2021·臺州）含硫元素的同類物質中硫元素的化合價可能不同，不同類物質中硫元素的化合價可能相同，如表所示。下列判斷正確的是（　　）
類別/物質/化合價 單質 氧化物 酸 X
0 a - - -
+4 - b d Na2SO3等
+6 - c e f
A．X表示堿
B．物質a在空氣中燃燒會發出明亮的藍紫色火焰
C．物質b是二氧化硫，它是空氣污染物之一
D．物質d和NaOH溶液發生中和反應生成Na2SO4和H2O
【答案】C
【解析】（1）堿由金屬離子和氫氧根離子構成；
（2）根據硫在空氣中燃燒的現象判斷；
（3）根據正負化合價代數和為零，確定氧化物b的化學式，并根據它的性質判斷；
（4）根據正負化合價代數和為零，確定氧化物d的化學式，并根據它的性質判斷。
【解答】A.根據化學式 Na2SO3 可知，亞硫酸鈉由金屬離子和亞硫酸根構成，則x為鹽而不是堿，故A錯誤；
B.a為硫單質，它在空氣中燃燒生成淡藍色火焰，故B錯誤；
C.設氧化物的化學式為SxOy，根據正負化合價代數和為零得到：（+4）x+（-2）y=0，解得：x:y=1：2，那么化學式為SO2，它有刺激性氣味，嚴重污染空氣，故C正確；
D.物質d為酸，其中S元素化合價為+4價，那么應該為H2SO3，與氫氧化鈉反應，生成Na2SO3和H2O，故D錯誤。
5.（2022·麗水）價類圖是以元素化合價為縱坐標物質類別為橫坐標繪制的圖像，它能將散亂的科學知識聯系在一起，有助于對科學問題的理解和整體認知。如圖是含碳元素物質的價類圖，其中“→”表示物質聞的轉化關系。
（1）室出物質B的化學式　 　。
（2）寫一個C→E的化學方程式　 　。
（3）如圖的物質相互轉化關系中，反應類型有 (填字母)。
A．化合反應 B．分解反應 C．置換反應 D．復分解反應
【答案】（1）CO
（2）2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
（3）A；B；C；D
【解析】先由圖示中碳元素化合價及各物質類別推導出各物質，再由物質的性質確定轉化關系，結合各反應類型的特點解答。
【解答】（1）B為+2價碳元素的氧化物，化學式為CO；
（2）C為+4價碳的氧化物 ，為二氧化碳，E為二氧化碳轉化的碳酸鹽，可以是碳酸鈉，C→E的化學方程式可以為2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；
（3）A為碳，B為一氧化碳，C為二氧化碳，D為碳酸，E為碳酸鈉或碳酸鈣等，A →C可以通過化合反應或置換反應轉化，A→B通過化合反應轉化，D→C可通過分解反應轉化，D → E，E → C可通過復分解反應轉化；
6．（2023·舟山）北宋沈括《夢溪筆談》中記載：“信州鉛山有苦泉，流以為澗。挹其水熬之則成膽礬，烹膽礬則成銅。熬膽礬鐵釜，久之亦化為銅”。
（1）膽礬的化學式為CuSO4·5H2O。已知CuSO4中硫元素的化合價為+6價，則銅元素的化合價為　 　價；
（2）由“熬膽礬鐵釜，久之亦化為銅”可知鐵與硫酸銅溶液反應生成銅，說明鐵的金屬活動性比銅　 　。
【答案】（1）+2 （2）強
【解析】化學式各元素的化合價總價為零，以及考查了金屬的活動性順序。
【解答】（1）氧元素為-2價，故銅元素為+2價；
（2）活潑性強的金屬可置換活潑性弱的金屬， 故鐵的金屬活動性比銅強；
7．（2023·寧波）布洛芬片是一種常見的解熱鎮痛類藥物，其有效成分的化學式為C13H18O2輔料為淀粉、蔗糖、糊精等。
（1）布洛芬片屬于　 　（選填“混合物”或“純凈物”）。
（2）C13H18O2由　 　種元素組成。
（3）C13H18O2中碳元素和氫元素的質量比為　 　。
（4）高燒時，除服用藥物外，用溫水擦拭身體也有一定的降溫作用，其原理是　 　。
【答案】（1）混合物
（2）3
（3）26：3
（4）水蒸發吸熱
【解析】（1）由兩種或兩種以上的物質組成為混合物；
（2）通過物質的化學式可以判斷出元素的種類；
（3）元素質量比為各原子的相對原子質量總和之比；
（4）水在蒸發過程中會吸熱；
【解答】（1）布洛芬片有效成分的化學式為C13H18O2輔料為淀粉、蔗糖、糊精等，故為混合物；
（2）C13H18O2由3中元素組成；
（3）C：H=（13*12）：（18*1）=26：3；
（4）溫水擦拭身體也有一定的降溫作用，其原理是水蒸發吸熱。
8．（2021·臺州）“青團”是寧波的一種傳統食物。在“青團”制作過程中，需要往糯米粉中添加艾草(或艾草汁)。艾草含有側柏蓮酮芳香油(C10H10O)，側柏蓮酮芳香油是一種淡黃色液體，具有香脂香氣，所以“青團”具有獨特風味。
（1）側柏蓮酮芳香油由　 　種元素組成。
（2）7.3g側柏蓮桐芳香油中碳元素的質量為　 　g。
（3）側柏蓮桐芳香油在氧氣中完全燃燒的產物是　 　。
【答案】（1）3
（2）6.0
（3）二氧化碳和水(CO2和H2O)
【解析】（1）在化學式中，一種符號代表一種元素；
（2）元素質量=物質質量×該元素的質量分數；
（3）根據質量守恒定律分析完全燃燒的產物。
【解答】（1）根據化學式 C10H10O 可知，側柏蓮酮芳香油由C、H、O共3種元素組成。
（2）7.3g側柏蓮桐芳香油中碳元素的質量為：；
（3）根據化學式C10H10O可知，側柏蓮酮芳香油在氧氣中完全燃燒時，碳元素和氧元素組成二氧化碳，氫元素和氧元素組成水，即完全燃燒的產物為二氧化碳和水。
9．（2023·衢州）目前，免拆型手術縫合線廣泛應用于手術中，它是用新型生物降解材料一聚乳酸[(C3H4O2)n]制作而成。聚乳酸可以通過以下路徑制取：
（1）從物質分類角度看，葡萄糖屬于　 　 (選 填”有機物”或”無機物”)。
（2）中間產物乳酸(C3H6O3)所含碳元素和氧元素的質量比為　 　。
（3）如果二氧化碳中的碳元素全部進人聚乳酸，則生產2.4千克聚乳酸，消耗二氧化碳的質量為多少千克？
【答案】（1）有機物
（2）3：4
（3）mCO2×C1%=m聚乳酸×C2%
mCO2× =2.4千克×
mCO2=4.4千克
【解析】（1）根據含碳元素的化合物為有機物分析；
（2）根據元素質量比為相對原子質量×原子個數之比分析；
（3）根據元素質量為物質質量×元素質量分數分析。
【解答】（1）葡萄糖為含碳化合物，屬于有機物；
（2）乳酸(C3H6O3)所含碳元素和氧元素的質量比為36：48＝3：4.
故答案為：（1）有機物；（2）3：4；（3）4.4千克 。
10.（2022·衢州）今年春節以來，衢州生產的雙柚汁受消費者熱捧，成了地道的網紅飲料。雙柚汁采用胡柚和香柚等為原料加工而成，其配料表及營養成分表如下：
配料表：水、常山胡柚汁(添加量6g/kg)、香柚汁、白砂糖、蘋果濃縮汁、果葡糖漿、檸檬酸、檸檬酸鈉、DL-蘋果酸、維生素C、食用香精。 營養成分表(每100克)
能量 1 58kJ
脂肪 0
糖類 9.3克
鈉 13毫克
（1）胡柚果實是由花雌蕊中的　 　發育來的。
（2）小明出于好奇，想知道“生產一瓶規格如圖的雙柚汁需要胡柚汁的質量”，計算過程如下：
300mL=0.3kg，
0.3kg×6g/kg=1.8g
小明的計算過程有誤，其錯誤原因是　 　。
（3）若雙柚汁中的鈉元素均來自檸檬酸鈉，檸檬酸鈉中鈉元素的質量分數約為26%。則每100克雙柚汁中含檸檬酸鈉的質量為　 　毫克。
（4）雖然雙柚汁中的脂肪含量為0，但大量飲用同樣會引發肥胖。請從物質轉化的角度說明理由：　 　。
【答案】（1）子房
（2）將體積等同于質量。( 或沒有根據雙柚汁的密度和體積計算其質量)
（3）50
（4）雖然雙柚汁中不含脂肪，但糖類物質在人體內可轉化成脂肪。
【解析】(1)根據花的結構與果實形成相關知識解題；花的結構中，子房發育成果實、子房壁發育成果皮、胚珠發育成種子。
(2)根據密度公式計算。
(3)根據溶液的質量分數計算。
(4)根據物質轉化的原理解答。
【解答】(1)胡柚果實是由花雌蕊中的子房發育來的。
(2)分析小明的計算過程，其錯誤原因是300mL是體積，不是質量，沒有根據雙柚汁的密度和體積計算其質量。
(3)13毫克÷26% =50毫克，則每100克雙柚汁中含檸檬酸鈉的質量為50毫克。
(4) 雖然雙柚汁中的脂肪含量為0，但大量飲用同樣會引發肥胖。因為雖然雙柚汁中不含脂肪，但糖類物質在人體內可轉化成脂肪。
1．（2022·南湖模擬）科學家用Xe(氙氣)首次合成了XePtF6，在XePtF6中Xe、F分別顯+1價、-1價，則XePtF6中Pt的化合價是（　　）
A．+2 B．+4 C．+5 D．+7
【答案】C
【解析】根據化合物中各元素正、負化合價的代數和為0分析。
【解答】化合物中各元素正、負化合價的代數和為0，XePtF6中Xe、F分別顯+1價、-1價，設Pt的化合價是x，則+1+x+(-1×6)=0，x=+5。
2．（2022·南湖模擬）鋯石是測定地質年份時常用的材料，主要成分為主要成分為主要成分為硅酸鋯（ZrSiO4）。已知ZrSiO4中Si的化合價為＋4，則Zr的化合價為（　　）
A．+4 B．-4 C．+2 D．-2
【答案】A
【解析】根據化合物中元素化合價代數和為0分析。
【解答】 ZrSiO4中Si 的化合價為＋4， 氧為－2，設Zr的化合價為x，由化合物中元素化合價代數和為0可知，x+(+4)+(-2)×4＝0，x＝+4；
3．（2023·慈溪模擬）都聽說“隔夜菜不能吃”之類說法，為什么？據中國農業大學食品學院營養與食品安全系范志紅博士說其中的麻煩就是擔心亞硝酸鹽（含有亞硝酸根離子的鹽）含量升高．那么亞硝酸根離子（NO2﹣）中N元素的化合價是（　　）
A．+3價 B．+4價 C．+5價 D．﹣3價
【答案】A
【解析】本題考查的是化合價的概念和計算。化合價的數值等于離子所帶電荷的數值，且符號一致；原子團中元素的化合價代數和等于原子團的化合價，進行分析解答。
【解答】化合價的數值等于離子所帶電荷的數值，且符號一致；亞硝酸根離子（NO2-）帶1個單位的負電荷，則亞硝酸根原子團的化合價為-1價；氧元素顯-2價，設氮元素的化合價是x，由原子團中元素的化合價代數和等于原子團的化合價，可得：，則價。
4．（2023·杭州模擬）2023年2月，中國首條量子芯片生產線在合肥正式建成投產。氮化銨（GaN）是量子芯片的主要材料。
（1）已知GaN中N元素的化合價為-3價，則GaN中Ga元素的化合價為　 　。
（2）GaN的一種制備方法是以Ga和NH3為原料在一定的條件下發生化學反應，原理為：2Ga+ 2NH32GaN+3X，則x的化學式為　 　。
【答案】（1）+3 （2）H2
【解析】（1）根據正負化合價的代數和為零計算；（2）根據質量守恒定律推算X的化學式。
【解答】（1）GaN中N元素的化合價為-3價，根據正負化合價代數和為零得到：x+（-3）=0，解得：x=+3；
（2）根據方程式 2Ga+ 2NH32GaN+3X 得到：2Ga+2N+6H=2Ga+2N++X，解得：3X=6H=3H2，則X的化學式為H2。
5．（2023·溫州模擬）人體缺乏維生素C（簡稱），易患壞血病。如圖是某品牌“維生素C”瓶子的標簽，其中維生素C的化學式部分不清晰，可用C6H8O6表示。根據表中信息回答：
（1）維生素C分子中氫、氧兩種原子的個數比為。
（2）求17.6克VC中碳元素的質量（列式計算）。
【答案】（1）維生素C中氫、氧原子的個數比為8：6=4：3.
（2）維生素C中碳元素的質量是。
【解析】注意題目中給出的元素比例的順序。
6．（2022·南湖模擬）炒菜時加入料酒和食醋炒出的菜別具香味，其原因之一是料酒中的乙醇與食醋中的乙酸反應生成了乙酸乙酯(C4H8O2)，試計算：
（1）乙酸乙酯的相對分子質量為　 　。
（2）乙酸乙酯分子中碳、氫、氧的原子個數比為　 　(填最簡整數比)。
（3）26.4g乙酸乙酯中所含氧元隸的質量為　 　g
【答案】（1）88 （2）2：4：1 （3）9.6
【解析】（1）根據相對分子質量為分子中各原子的相對原子質量之和分析；
（2）根據化學式右下角數字為原子個數比分析；
（3）根據元素質量為物質質量×元素質量分數分析。
【解答】(1)乙酸乙酯的相對分子質量為12×4+1×8+16×2=88。
(2)根據乙酸乙酯(C4H8O2)化學式可知，乙酸乙酯分子中碳、氫、氧的原子個數比為4：8：2=2：4：1。
(3)26.4g乙酸乙酯中所含氧元素的質量為26.4g×(×100%)=9.6g。
7．（2023·路橋模擬）現在很多的農場都應用無土栽培技術。無士栽培是利用磷酸鈣、碳酸鉀和氯化銨等鹽類配制營養液栽培植物的一種方法。很多學生對此很感興趣，并進行了研究和實踐。
（1）營養液中的碳酸鉀(K2CO3)為植物生長提供了　 　肥(填“氮”或“磷”或“鉀”)；
（2）無土栽培時，營養液濃度不宜過高，其原因是　 　；
（3）氯化銨(NH4Cl)中氮元素和氫元素的質量比為　 　；
（4）小明在某次配制營養液時需要加入14克氮元素，如果這些氮元素都由氯化銨提供，則需要加入多少克氯化銨
【答案】（1）鉀（2）營養液濃度大于細胞液濃度將導致細胞失水（3）7：2
（4），所以m（氯化銨）=53.5g
【解析】植物在生長過程中需要相應的無機鹽；
含氮的無機鹽能促進植物內細胞的分裂和生長，從而能利于植物生長，缺少會使葉子發黃，葉脈呈淡棕色。
含磷的無機鹽能促進幼苗的發育，促進花朵開放，促使植物的果實和種子提早成熟，缺少會使植株矮小，葉子顏色呈紫色。含鉀的無機鹽能促進植物莖干健壯，能促進植株內淀粉的形成，缺少會使莖干軟弱易倒伏，葉緣和尖端呈褐色。
【解答】（1）碳酸鉀為植物生長提供了鉀肥；
（2）當營養液濃度過高時，會使細胞失水；
（3）N：H=14：（4x1）=7：2；
8．（2023·慈溪模擬）“松花團子”是寧波有名的小吃，在制作過程中需要添加松花粉，松花粉不僅增加了“松花團子”獨特風味，而且營養豐富，它含有人體所必須多種維生素、氨基酸以及鈣、鋅等元素。其中維生素B 又被稱為核黃素(，可以促進身體的新陳代謝。
（1）松花粉中的鈣、鋅等元素是以　 　(填“單質”或“化合物”)的形態存在。
（2）核黃素分子中碳、氫、氧三個原子的個數比　 　。
（3）3.76g核黃素中氮元素的質量為　 　 g。
【答案】（1）化合物（2）17：20：6 （3）0.56
【解析】（1）單質指只有一種元素組成的純凈物，化合物指兩種或兩種以上元素組成的純凈物。
（2）在化學式中原子個數在原子的右下角；
（3）化學式中元素質量分數等于某原子相對原子質量之和與相對分子質量之比。
【解答】 （1）松花粉中的鈣、鋅等元素以化合物的形態存在（由化學式可知）。
（2）由化學式可知：原子個數比為： 17：20：6 ；
（3）m（N）=
9．（2023·江山模擬）某化肥廠產品包裝廣告如下：
（1）硝酸銨中氮與氫的原子個數比為　 　；
（2）硝酸銨是由　 　種元素組成的；
（3）通過計算說明該廣告否真實
【答案】（1）2：3 （2）3
（3）N% = ×100% = 35%＜40%， ∴不真實
【解析】（1）（2）根據化學式的意義來分析。
化學式的意義：[宏觀]表示一種物質、可以看出該物質的元素組成。[微觀]表示物質的一個分子，表示該物質的分子的原子構成；另外還可以看出物質的相對分子質量。
（3）根據化合物元素質量分數的計算方法進行分析，。
【解答】（1）根據硝酸銨的化學式可知，一個硝酸銨分子中有2個氮原子，3個氧原子，故答案為“2：3”
（2）根據硝酸銨的化學式可知，硝酸銨由氮、氫、氧三種元素組成；
10．（2023·江山模擬）感染新冠病毒后，患者往往會出現發燒的癥狀，布洛芬(Ibuprofen)(C13H18O2)是常見的退燒藥品。本品通過抑制環氧化酶，減少前列腺素的合成，產生鎮痛、抗炎作用；通過下丘腦體溫調節中樞而起解熱作用。請回答下列問題：
（1）布洛芬由　 　種元素組成。
（2）布洛芬中含碳元素、氧元素的質量比是　 　。
（3）利用布洛芬進行退燒的過程屬于　 　(填“物理變化”或“化學變化”)。
【答案】（1）3 （2）39： 8 （3）化學變化
【解析】（1）物質是由元素組成的；
（2）元素質量比等于各原子相對原子質量總和之比；
（3）化學變化指在變化過程有新物質生成的變化。
【解答】（1）布洛芬由碳氫氧三種元素組成；
（2）C：O=（13x12）：（18x1）=39：8
（3）通過抑制環氧化酶，減少前列腺素的合成，產生鎮痛、抗炎作用 ，故其為化學變化。
備考指南
知識導圖
考點梳理
考點突破
真題在線
專項練習
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專題8 物質的分類 化合價和化學式
考點分布 考查頻率 命題趨勢
考點1 物質的分類 ☆☆ ①知道一些常見元素的化合價，寫出簡單的化學式②區別純凈物與混合物③根據物質的組成對常見物質進行分類④認識常見物質化學式及所表示的含義
考點2 化合價與化學式 ☆☆
■考點一　物質的分類
物質分為純凈物與混合物
（1）純凈物：只含有一種物質組成
①單質：只含有一種元素組成：金屬單質，非金屬單質
②化合物：含有2種元素以上組成
（2）混合物：含有2種或以上物質組成
■考點二　化合價與化學式
（一）化學式的寫法
(1)單質化學式的寫法:首先寫出組成單質的元素符號，再在元素符號右下角用阿拉伯數字寫出構成一個單質分子的原子個數。
①單原子構成的單質:稀有氣體、金屬單質和某些固態非金屬單質(因為其構成比較復雜，習慣上直接用元素符號表示其化學式)。如氦氣(He)、金屬鋁(Al)固態磷(P)等。
固態非金屬單質也有例外，如碘單質用I2表示。
②多原子分子構成的單質:在元素符號右下角寫上構成一個分子的原子數目。常見的有O2、O3、H2、N2、F2、Cl2、Br2、I2等。
(2)化合物化學式的寫法: 首先按一定的順序寫出組成化合物的所有元素的符號，然后在每種元素符號的右下角用阿拉伯數字寫出每個化合物分子中該元素的原子個數。
①氧元素與另一種元素組成的化合物，一般要把氧元素符號寫在右邊，如Fe2O3、CO2等。
②氫元素與另一種元素組成化合物，一般要把氫元素符號寫在左邊，如H2O等，但CH4、NH3等除外。
③金屬元素、氫元素與非金屬元素組成的化合物，一般要把非金屬元素符號寫在右邊，如NaCl、Al2O3、HCl、H2S等。
④直接由離子構成的化合物，其化學式常用其離子的最簡整數比表示。如氯化鈉( NaCl )硫化鋅( ZnS )、氯化鈣( CaCl)等。
（二）化學式的意義
化學式的含義 以H2O2為例
宏觀 ①表示一種物質②表示該物質由哪些元素組成 ①表示水這種物質②表示水由氫元素和氧元素組成
微觀 ①由分子構成的物質的化學式表示該物質的一個分子②表示構成物質的一個分子中所含元素的原子個數或原子個數比 ①表示一個水分子②表示一個水分子由兩個氫原子和一個氧原子構成
（三）常見元素的化合價
鉀鈉氫銀正一價，氟氯溴碘負一價;
鈣鎂鋇鋅正二價，通常氧為負二價;
二三鐵、二四碳，三鋁四硅五價磷;
銅有正一和正二，單質元素都為零。
（四）常見原子團的化合價
負一硝酸氫氧根，負二硫酸碳酸根，負三記住磷酸根，正一價的是銨根。
注意：對于常見的鐵元素(存在+2、+3兩種化合價)和銅元素(存在+1、+2兩種化合價)，人們習慣上將顯較低價的化合物稱為“亞”，如Cu2O讀作“氧化亞銅”，而CuO則讀作“氧化銅”;FeO讀作“氧化亞鐵”，而Fe2O3則讀作“氧化鐵(或三氧化二鐵)”。
■考點一　物質的分類
◇典例1：如果符號“●”表示氧原子，符號“○”表示氫原子，則下列模型表示化合物的是(　　)
◆變式訓練1：如圖所示的容器中，所盛物質屬于單質的是　 　，屬于化合物的是　 　，屬于純凈物的是　 　，屬于混合物的是　 　（均填容器下的代號）
◇典例2：小明利用12種元素制作了一張如圖所示的“元素鐘面”。
（1）鐘面上的這些元素之間最根本的區別是 　 　不同。
（2）小明根據鐘面上提供的元素，寫出了下列三種物質的化學式： O2、H2O和NaNO3其中屬于單質的是　 　。
（3）此刻鐘面上的時針、分針和秒針分別指向三種不同元素，請寫出由這三種元素組成 的化合物，　 　。 (用化學式表示)。
◆變式訓練2：（1）現有A、B、C三種元素，A為地殼中含量最多的元素，B的單質是常溫下呈液態的金屬，C的原子核內通常沒有中子。請寫出它們的元素名稱：A　 　；B　 　；C　 　。
（2）寫出下列物質的名稱：由兩種元素組成的、生活中不可缺少的、呈液態的化合物是　 　。
（3）一瓶氣體經過檢驗得知其中只有一種元素，則該氣體是 (填字母)。
A．一種單質
B．單質和化合物的混合物
C．一種化合物
D．既可能是一種單質，也可能是幾種單質組成的混合物
■考點二　化合價與化學式
◇典例1：（2023·寧波）“84消毒液”的有效成分是次氯酸鈉(NaClO)。NaClO中Na的化合價為+1價，O的化合價為-2價，則Cl的化合價為（　　）
A．+1 B．0 C．-1 D．-3
◆變式訓練1：（2023·江山模擬）甲和乙在一定條件下反應生成丙和丁。化學反應的微觀示意圖如下，下列說法正確的是
A．該反應是置換反應 B．氫元素的化合價在反應前后沒有發生改變
C．丙是氧化物 D．發生反應的甲和乙的質量比為22：3
◇典例2：（2023·杭州模擬）我國科學家合成了新型催化劑用于實現二氧化碳高效轉化成甲醇（CH3OH），這可以緩解碳排放引起的溫室效應，如圖是該反應的微觀過程。
（1）以上4種物質屬于氧化物的有（寫化學式）：　 　
（2）該化學變化前后保持不變的是______
A．原子數目 B．原子種類 C．分子種類 D．分子數目
（3）據圖中的微觀過程，寫出該反應的化學方程式。　 　
◆變式訓練2：嘌呤是合成DNA的主要物質，廣泛存在于細胞核中，嘌呤的化學式為C5H4N4，在人體內會被氧化成尿酸，血液中尿酸含量過高容易引起痛風。
（1）嘌呤的相對分子質量為　 　。
（2）嘌呤中碳元素和氫元素的質量比為　 　。
（3）尿酸主要通過　 　(器官)形成的尿液排出體外。
（4）對于以上材料。以下觀點或者推論正確的有 。
A．尿酸過高的人，應該控制高嘌呤食物的攝入
B．嘌呤是合成DNA的主要物質，動物性食物和植物性食物中都含嘌呤
C．嘌呤是合成DNA的主要物質，攝入嘌呤會引起人體遺傳物質的改變
1．（2023·衢州）四氯化碳是一種重要的有機溶劑，用途廣泛。四氯化碳（CCl4）中碳元素的化合價為+4，則氯元素的化合價為（　　）
A．-1 B．0 C．+3 D．+5
2．（2023·衢州）2022年11月22日，兩輛“氫能重卡”從寧波石化園區加氫示范站駛出，標志著我市在氫能多元應用領域又有新突破。氫氣的化學式是（　　）
A．H B．2H C．H D．H2
3．（2021·臺州）據報道，科學家已在實驗室利用催化劑，實現常溫常壓下將甲酸分解制出氫氣。其變化前后的微觀示意圖如圖所示。下列說法正確的是（　　）
A．甲酸由碳、氫、氧三種原子組成
B．甲酸相對分子質量為46克
C．丙分子中碳、氧原子個數比為2 : 1
D．由乙分子構成的物質是單質
4．（2021·臺州）含硫元素的同類物質中硫元素的化合價可能不同，不同類物質中硫元素的化合價可能相同，如表所示。下列判斷正確的是（　　）
類別/物質/化合價 單質 氧化物 酸 X
0 a - - -
+4 - b d Na2SO3等
+6 - c e f
A．X表示堿
B．物質a在空氣中燃燒會發出明亮的藍紫色火焰
C．物質b是二氧化硫，它是空氣污染物之一
D．物質d和NaOH溶液發生中和反應生成Na2SO4和H2O
5.（2022·麗水）價類圖是以元素化合價為縱坐標物質類別為橫坐標繪制的圖像，它能將散亂的科學知識聯系在一起，有助于對科學問題的理解和整體認知。如圖是含碳元素物質的價類圖，其中“→”表示物質聞的轉化關系。
（1）室出物質B的化學式　 　。
（2）寫一個C→E的化學方程式　 　。
（3）如圖的物質相互轉化關系中，反應類型有 (填字母)。
A．化合反應 B．分解反應 C．置換反應 D．復分解反應
6．（2023·舟山）北宋沈括《夢溪筆談》中記載：“信州鉛山有苦泉，流以為澗。挹其水熬之則成膽礬，烹膽礬則成銅。熬膽礬鐵釜，久之亦化為銅”。
（1）膽礬的化學式為CuSO4·5H2O。已知CuSO4中硫元素的化合價為+6價，則銅元素的化合價為　 　價；
（2）由“熬膽礬鐵釜，久之亦化為銅”可知鐵與硫酸銅溶液反應生成銅，說明鐵的金屬活動性比銅　 　。
7．（2023·寧波）布洛芬片是一種常見的解熱鎮痛類藥物，其有效成分的化學式為C13H18O2輔料為淀粉、蔗糖、糊精等。
（1）布洛芬片屬于　 　（選填“混合物”或“純凈物”）。
（2）C13H18O2由　 　種元素組成。
（3）C13H18O2中碳元素和氫元素的質量比為　 　。
（4）高燒時，除服用藥物外，用溫水擦拭身體也有一定的降溫作用，其原理是　 　。
8．（2021·臺州）“青團”是寧波的一種傳統食物。在“青團”制作過程中，需要往糯米粉中添加艾草(或艾草汁)。艾草含有側柏蓮酮芳香油(C10H10O)，側柏蓮酮芳香油是一種淡黃色液體，具有香脂香氣，所以“青團”具有獨特風味。
（1）側柏蓮酮芳香油由　 　種元素組成。
（2）7.3g側柏蓮桐芳香油中碳元素的質量為　 　g。
（3）側柏蓮桐芳香油在氧氣中完全燃燒的產物是　 　。
9．（2023·衢州）目前，免拆型手術縫合線廣泛應用于手術中，它是用新型生物降解材料一聚乳酸[(C3H4O2)n]制作而成。聚乳酸可以通過以下路徑制取：
（1）從物質分類角度看，葡萄糖屬于　 　 (選 填”有機物”或”無機物”)。
（2）中間產物乳酸(C3H6O3)所含碳元素和氧元素的質量比為　 　。
（3）如果二氧化碳中的碳元素全部進人聚乳酸，則生產2.4千克聚乳酸，消耗二氧化碳的質量為多少千克？
10.（2022·衢州）今年春節以來，衢州生產的雙柚汁受消費者熱捧，成了地道的網紅飲料。雙柚汁采用胡柚和香柚等為原料加工而成，其配料表及營養成分表如下：
配料表：水、常山胡柚汁(添加量6g/kg)、香柚汁、白砂糖、蘋果濃縮汁、果葡糖漿、檸檬酸、檸檬酸鈉、DL-蘋果酸、維生素C、食用香精。 營養成分表(每100克)
能量 1 58kJ
脂肪 0
糖類 9.3克
鈉 13毫克
（1）胡柚果實是由花雌蕊中的　 　發育來的。
（2）小明出于好奇，想知道“生產一瓶規格如圖的雙柚汁需要胡柚汁的質量”，計算過程如下：
300mL=0.3kg，
0.3kg×6g/kg=1.8g
小明的計算過程有誤，其錯誤原因是　 　。
（3）若雙柚汁中的鈉元素均來自檸檬酸鈉，檸檬酸鈉中鈉元素的質量分數約為26%。則每100克雙柚汁中含檸檬酸鈉的質量為　 　毫克。
（4）雖然雙柚汁中的脂肪含量為0，但大量飲用同樣會引發肥胖。請從物質轉化的角度說明理由：　 　。
1．（2022·南湖模擬）科學家用Xe(氙氣)首次合成了XePtF6，在XePtF6中Xe、F分別顯+1價、-1價，則XePtF6中Pt的化合價是（　　）
A．+2 B．+4 C．+5 D．+7
2．（2022·南湖模擬）鋯石是測定地質年份時常用的材料，主要成分為主要成分為主要成分為硅酸鋯（ZrSiO4）。已知ZrSiO4中Si的化合價為＋4，則Zr的化合價為（　　）
A．+4 B．-4 C．+2 D．-2
3．（2023·慈溪模擬）都聽說“隔夜菜不能吃”之類說法，為什么？據中國農業大學食品學院營養與食品安全系范志紅博士說其中的麻煩就是擔心亞硝酸鹽（含有亞硝酸根離子的鹽）含量升高．那么亞硝酸根離子（NO2﹣）中N元素的化合價是（　　）
A．+3價 B．+4價 C．+5價 D．﹣3價
4．（2023·杭州模擬）2023年2月，中國首條量子芯片生產線在合肥正式建成投產。氮化銨（GaN）是量子芯片的主要材料。
（1）已知GaN中N元素的化合價為-3價，則GaN中Ga元素的化合價為　 　。
（2）GaN的一種制備方法是以Ga和NH3為原料在一定的條件下發生化學反應，原理為：2Ga+ 2NH32GaN+3X，則x的化學式為　 　。
5．（2023·溫州模擬）人體缺乏維生素C（簡稱），易患壞血病。如圖是某品牌“維生素C”瓶子的標簽，其中維生素C的化學式部分不清晰，可用C6H8O6表示。根據表中信息回答：
（1）維生素C分子中氫、氧兩種原子的個數比為。
（2）求17.6克VC中碳元素的質量（列式計算）。
6．（2022·南湖模擬）炒菜時加入料酒和食醋炒出的菜別具香味，其原因之一是料酒中的乙醇與食醋中的乙酸反應生成了乙酸乙酯(C4H8O2)，試計算：
（1）乙酸乙酯的相對分子質量為　 　。
（2）乙酸乙酯分子中碳、氫、氧的原子個數比為　 　(填最簡整數比)。
（3）26.4g乙酸乙酯中所含氧元隸的質量為　 　g
7．（2023·路橋模擬）現在很多的農場都應用無土栽培技術。無士栽培是利用磷酸鈣、碳酸鉀和氯化銨等鹽類配制營養液栽培植物的一種方法。很多學生對此很感興趣，并進行了研究和實踐。
（1）營養液中的碳酸鉀(K2CO3)為植物生長提供了　 　肥(填“氮”或“磷”或“鉀”)；
（2）無土栽培時，營養液濃度不宜過高，其原因是　 　；
（3）氯化銨(NH4Cl)中氮元素和氫元素的質量比為　 　；
（4）小明在某次配制營養液時需要加入14克氮元素，如果這些氮元素都由氯化銨提供，則需要加入多少克氯化銨
8．（2023·慈溪模擬）“松花團子”是寧波有名的小吃，在制作過程中需要添加松花粉，松花粉不僅增加了“松花團子”獨特風味，而且營養豐富，它含有人體所必須多種維生素、氨基酸以及鈣、鋅等元素。其中維生素B 又被稱為核黃素(，可以促進身體的新陳代謝。
（1）松花粉中的鈣、鋅等元素是以　 　(填“單質”或“化合物”)的形態存在。
（2）核黃素分子中碳、氫、氧三個原子的個數比　 　。
（3）3.76g核黃素中氮元素的質量為　 　 g。
9．（2023·江山模擬）某化肥廠產品包裝廣告如下：
（1）硝酸銨中氮與氫的原子個數比為　 　；
（2）硝酸銨是由　 　種元素組成的；
（3）通過計算說明該廣告否真實
10．（2023·江山模擬）感染新冠病毒后，患者往往會出現發燒的癥狀，布洛芬(Ibuprofen)(C13H18O2)是常見的退燒藥品。本品通過抑制環氧化酶，減少前列腺素的合成，產生鎮痛、抗炎作用；通過下丘腦體溫調節中樞而起解熱作用。請回答下列問題：
（1）布洛芬由　 　種元素組成。
（2）布洛芬中含碳元素、氧元素的質量比是　 　。
（3）利用布洛芬進行退燒的過程屬于　 　(填“物理變化”或“化學變化”)。
備考指南
知識導圖
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考點突破
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