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专题8 物质的分类 化合价和化学式
考点分布 考查频率 命题趋势
考点1 物质的分类 ☆☆ ①知道一些常见元素的化合价，写出简单的化学式②区别纯净物与混合物③根据物质的组成对常见物质进行分类④认识常见物质化学式及所表示的含义
考点2 化合价与化学式 ☆☆
■考点一 物质的分类
物质分为纯净物与混合物
（1）纯净物：只含有一种物质组成
①单质：只含有一种元素组成：金属单质，非金属单质
②化合物：含有2种元素以上组成
（2）混合物：含有2种或以上物质组成
■考点二 化合价与化学式
（一）化学式的写法
(1)单质化学式的写法:首先写出组成单质的元素符号，再在元素符号右下角用阿拉伯数字写出构成一个单质分子的原子个数。
①单原子构成的单质:稀有气体、金属单质和某些固态非金属单质(因为其构成比较复杂，习惯上直接用元素符号表示其化学式)。如氦气(He)、金属铝(Al)固态磷(P)等。
固态非金属单质也有例外，如碘单质用I2表示。
②多原子分子构成的单质:在元素符号右下角写上构成一个分子的原子数目。常见的有O2、O3、H2、N2、F2、Cl2、Br2、I2等。
(2)化合物化学式的写法: 首先按一定的顺序写出组成化合物的所有元素的符号，然后在每种元素符号的右下角用阿拉伯数字写出每个化合物分子中该元素的原子个数。
①氧元素与另一种元素组成的化合物，一般要把氧元素符号写在右边，如Fe2O3、CO2等。
②氢元素与另一种元素组成化合物，一般要把氢元素符号写在左边，如H2O等，但CH4、NH3等除外。
③金属元素、氢元素与非金属元素组成的化合物，一般要把非金属元素符号写在右边，如NaCl、Al2O3、HCl、H2S等。
④直接由离子构成的化合物，其化学式常用其离子的最简整数比表示。如氯化钠( NaCl )硫化锌( ZnS )、氯化钙( CaCl)等。
（二）化学式的意义
化学式的含义 以H2O2为例
宏观 ①表示一种物质②表示该物质由哪些元素组成 ①表示水这种物质②表示水由氢元素和氧元素组成
微观 ①由分子构成的物质的化学式表示该物质的一个分子②表示构成物质的一个分子中所含元素的原子个数或原子个数比 ①表示一个水分子②表示一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成
（三）常见元素的化合价
钾钠氢银正一价，氟氯溴碘负一价;
钙镁钡锌正二价，通常氧为负二价;
二三铁、二四碳，三铝四硅五价磷;
铜有正一和正二，单质元素都为零。
（四）常见原子团的化合价
负一硝酸氢氧根，负二硫酸碳酸根，负三记住磷酸根，正一价的是铵根。
注意：对于常见的铁元素(存在+2、+3两种化合价)和铜元素(存在+1、+2两种化合价)，人们习惯上将显较低价的化合物称为“亚”，如Cu2O读作“氧化亚铜”，而CuO则读作“氧化铜”;FeO读作“氧化亚铁”，而Fe2O3则读作“氧化铁(或三氧化二铁)”。
■考点一 物质的分类
◇典例1：如果符号“●”表示氧原子，符号“○”表示氢原子，则下列模型表示化合物的是( )
【答案】A
【解析】A图中每一个粒子(水分子)都是由一个氧原子和两个氢原子构成，表示化合物。B图表示水和氢气的混合物。C图表示氢气和氧气的混合物。D图表示氢气单质。
◆变式训练1：如图所示的容器中，所盛物质属于单质的是 ，属于化合物的是 ，属于纯净物的是 ，属于混合物的是 （均填容器下的代号）
【答案】A；B、D；A、B、D；C、E、F
【解析】纯净物是由一种物质组成的物质，混合物是由多种物质组成的物质，单质是由同种元素组成的纯净物，化合物是由不同种元素组成的纯净物，氧化物是由两种元素组成并且一种元素是氧元素的化合物。
【解答】氧气和液氧是一种物质，属于纯净物，只含一种元素，是单质；氧化铜是由铜元素与氧元素组成的纯净物，属于化合物；二氧化碳和一氧化碳是两种不同的物质，是混合物；冰和水是水的不同状态，只含有一种物质，也是化合物；石灰水是氢氧化钙的水溶液，含有氢氧化钙和水两种物质，属于混合物。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种元素制作了一张如图所示的“元素钟面”。
（1）钟面上的这些元素之间最根本的区别是 不同。
（2）小明根据钟面上提供的元素，写出了下列三种物质的化学式： O2、H2O和NaNO3其中属于单质的是 。
（3）此刻钟面上的时针、分针和秒针分别指向三种不同元素，请写出由这三种元素组成 的化合物， 。 (用化学式表示)。
【答案】（1）质子数（2）O2 （3）
【解析】（1）根据元素的定义解答；
（2）由同种元素组成的纯净物叫单质；
（3）根据元素名称确定组成物质的名称，并写出对应的化学式。
【解答】（1）元素是具有相同核电荷数的同一类原子的统称，则钟面上的这些元素之间最根本的区别是质子数不同。
（2）根据化学式 O2、H2O和NaNO3 可知，O2是只有一种氧元素组成的纯净物，即为单质。
（3）根据图片可知，此刻钟面上的时针、分针和秒针分别指向的元素为O、Mg和H，则组成物质的名称为氢氧化镁，化学式为 。
◆变式训练2：（1）现有A、B、C三种元素，A为地壳中含量最多的元素，B的单质是常温下呈液态的金属，C的原子核内通常没有中子。请写出它们的元素名称：A ；B ；C 。
（2）写出下列物质的名称：由两种元素组成的、生活中不可缺少的、呈液态的化合物是 。
（3）一瓶气体经过检验得知其中只有一种元素，则该气体是 (填字母)。
A．一种单质
B．单质和化合物的混合物
C．一种化合物
D．既可能是一种单质，也可能是几种单质组成的混合物
【答案】（1）氧元素；汞元素；氢元素（2）水（3）D
【解析】（1）根据地壳中的元素分布，以及原子结构的知识分析解答。
（2）由不同元素组成的纯净物叫化合物；
（3）根据物质分类的知识判断。
【解答】（1）地壳中含量最多的元素是氧元素，则A为氧元素。常温下呈液态的金属是汞元素，则B为汞元素。原子核内通常没有中子，那么它的原子序数为1，也就是氢元素，则C为氢元素。
（2）水是生活和生产不可缺少的物质，它只由氢元素和氧元素组成，在常温下呈液态，属于化合物。
（3）化合物中至少有两种元素，则这瓶气体肯定不是化合物，故B、C错误；一种元素可以组成不同物质，例如氧元素可以组成氧气和臭氧，因此这瓶气体可能是单质，也可能是几种单质组成的混合物，故D正确，而A错误。
■考点二 化合价与化学式
◇典例1：（2023·宁波）“84消毒液”的有效成分是次氯酸钠(NaClO)。NaClO中Na的化合价为+1价，O的化合价为-2价，则Cl的化合价为（ ）
A．+1 B．0 C．-1 D．-3
【答案】A
【解析】在化学式中各元素化合价的总和为零。
【解答】 NaClO中Na的化合价为+1价，O的化合价为-2价，则Cl的化合价为+1价。
◆变式训练1：（2023·江山模拟）甲和乙在一定条件下反应生成丙和丁。化学反应的微观示意图如下，下列说法正确的是
A．该反应是置换反应 B．氢元素的化合价在反应前后没有发生改变
C．丙是氧化物 D．发生反应的甲和乙的质量比为22：3
【答案】D
【解析】A.置换反应指一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和化合物的过程；
B.在单质中元素化合价为零；
C.氧化物指只有两种元素组成其中一种是氧元素的化合物；
D.参与反应的质量比等于相对分子质量总和之比。
【解答】A.反应后无单质，故其不属于置换反应；
B.反应前零价，反应后+1价；
C.丙有三种元素，故其不属于氧化物；
D.甲：乙=44：6=22：3
◇典例2：（2023·杭州模拟）我国科学家合成了新型催化剂用于实现二氧化碳高效转化成甲醇（CH3OH），这可以缓解碳排放引起的温室效应，如图是该反应的微观过程。
（1）以上4种物质属于氧化物的有（写化学式）：
（2）该化学变化前后保持不变的是______
A．原子数目 B．原子种类 C．分子种类 D．分子数目
（3）据图中的微观过程，写出该反应的化学方程式。
【答案】（1）H2O、CO2/CO2、H2O
（2）A；B
（3）CO2+3H2 CH3OH+H2O
【解析】本题主要考查物质的微粒模型来书写化学方程式，以及对质量守恒定律的理解（在化学反应前后，构成物质的原子种类，数目，质量均不发生变化）。
【解答】（1）氧化物是两种元素组成的化合物其中一种是氧元素的化合物称为氧化物，结合其微粒模型可知其化学式为： H2O、CO2/CO2、H2O ；
（2）由微观条件的质量守恒定律可知，在化学反应前后原子种类，数目，质量均不变，故为AB；
（3）由微粒模型可知该反应为二氧化碳和氢气反应生成甲醇和水。
◆变式训练2：嘌呤是合成DNA的主要物质，广泛存在于细胞核中，嘌呤的化学式为C5H4N4，在人体内会被氧化成尿酸，血液中尿酸含量过高容易引起痛风。
（1）嘌呤的相对分子质量为 。
（2）嘌呤中碳元素和氢元素的质量比为 。
（3）尿酸主要通过 (器官)形成的尿液排出体外。
（4）对于以上材料。以下观点或者推论正确的有 。
A．尿酸过高的人，应该控制高嘌呤食物的摄入
B．嘌呤是合成DNA的主要物质，动物性食物和植物性食物中都含嘌呤
C．嘌呤是合成DNA的主要物质，摄入嘌呤会引起人体遗传物质的改变
【答案】（1）120
（2）15：1
（3）肾脏
（4）A；B
【解析】（1）相对分子质量等于相对原子质量和个数的乘积之和；
（2）元素的质量之比等于相对原子质量和个数的乘积之比；
（3）人类尿液形成是血液流经肾小球时，血液中的尿酸、尿素、水、无机盐和葡萄糖等物质通过肾小球的过滤作用，过滤到肾小囊中，形成原尿。
（4）根据题目描述对各个选项是否正确进行判断。
【解答】（1）根据化学式 C5H4N4 可知，嘌呤的相对分子质量为：12×5+1×4+14×4=120；
（2）嘌呤中碳元素和氢元素的质量比为：（12×5）：（1×4）=15：1；
（3）尿酸主要通过肾脏形成的尿液。排出体外。
（4）A.嘌呤在人体内会被氧化成尿酸，因此尿酸过高的人，应该控制高嘌呤食物的摄入，故A正确；
B.嘌呤是合成DNA的主要物质，动物性食物和植物性食物中都含嘌呤，故B正确；
C.嘌呤是合成DNA的主要物质，摄入嘌呤不会引起人体遗传物质的改变，但是会引起痛风，故C错误。
1．（2023·衢州）四氯化碳是一种重要的有机溶剂，用途广泛。四氯化碳（CCl4）中碳元素的化合价为+4，则氯元素的化合价为（ ）
A．-1 B．0 C．+3 D．+5
【答案】A
【解析】 四氯化碳（CCl4）中碳元素的化合价为+4， 设氯元素化合价为x，则(+4)+4x=0，x=-1；故答案为：A。
【解答】根据化合物中元素化合价代数和为0分析。
2．（2023·衢州）2022年11月22日，两辆“氢能重卡”从宁波石化园区加氢示范站驶出，标志着我市在氢能多元应用领域又有新突破。氢气的化学式是（ ）
A．H B．2H C．H D．H2
【答案】D
【解析】元素符号表示的意义：表示某种元素；表示一个某某原子；如果是由原子直接构成的物质，还可以直接表示这种物质；氢气是由氢分子构成的物质；
【解答】A.H表示氢元素或表示一个氢原子，A不符合；
B.2H表示两个氢原子，B不符合；
C.H表示氢元素或表示一个氢原子，C不符合；
D.H2表示氢气或一个氢气分子，D正确；
3．（2021·台州）据报道，科学家已在实验室利用催化剂，实现常温常压下将甲酸分解制出氢气。其变化前后的微观示意图如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．甲酸由碳、氢、氧三种原子组成
B．甲酸相对分子质量为46克
C．丙分子中碳、氧原子个数比为2 : 1
D．由乙分子构成的物质是单质
【答案】D
【解析】根据图示中物质的分子构成分析，结合由分子构成的物质，其分子由原子构成、相对分子质量为分子中各原子的相对原子质量之和及单质的定义解答。
【解答】A.甲酸由甲酸分子构成，甲酸分子由碳、氢、氧三种原子构成 ，不符合题意；
B.甲酸相对分子质量为46 ，不符合题意；
C.丙分子中碳、氧原子个数比为1：2 ，不符合题意；
D.由乙分子构成的物质是同种元素组成，为单质 ，符合题意；
4．（2021·台州）含硫元素的同类物质中硫元素的化合价可能不同，不同类物质中硫元素的化合价可能相同，如表所示。下列判断正确的是（ ）
类别/物质/化合价 单质 氧化物 酸 X
0 a - - -
+4 - b d Na2SO3等
+6 - c e f
A．X表示碱
B．物质a在空气中燃烧会发出明亮的蓝紫色火焰
C．物质b是二氧化硫，它是空气污染物之一
D．物质d和NaOH溶液发生中和反应生成Na2SO4和H2O
【答案】C
【解析】（1）碱由金属离子和氢氧根离子构成；
（2）根据硫在空气中燃烧的现象判断；
（3）根据正负化合价代数和为零，确定氧化物b的化学式，并根据它的性质判断；
（4）根据正负化合价代数和为零，确定氧化物d的化学式，并根据它的性质判断。
【解答】A.根据化学式 Na2SO3 可知，亚硫酸钠由金属离子和亚硫酸根构成，则x为盐而不是碱，故A错误；
B.a为硫单质，它在空气中燃烧生成淡蓝色火焰，故B错误；
C.设氧化物的化学式为SxOy，根据正负化合价代数和为零得到：（+4）x+（-2）y=0，解得：x:y=1：2，那么化学式为SO2，它有刺激性气味，严重污染空气，故C正确；
D.物质d为酸，其中S元素化合价为+4价，那么应该为H2SO3，与氢氧化钠反应，生成Na2SO3和H2O，故D错误。
5.（2022·丽水）价类图是以元素化合价为纵坐标物质类别为横坐标绘制的图像，它能将散乱的科学知识联系在一起，有助于对科学问题的理解和整体认知。如图是含碳元素物质的价类图，其中“→”表示物质闻的转化关系。
（1）室出物质B的化学式 。
（2）写一个C→E的化学方程式 。
（3）如图的物质相互转化关系中，反应类型有 (填字母)。
A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应
【答案】（1）CO
（2）2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
（3）A；B；C；D
【解析】先由图示中碳元素化合价及各物质类别推导出各物质，再由物质的性质确定转化关系，结合各反应类型的特点解答。
【解答】（1）B为+2价碳元素的氧化物，化学式为CO；
（2）C为+4价碳的氧化物 ，为二氧化碳，E为二氧化碳转化的碳酸盐，可以是碳酸钠，C→E的化学方程式可以为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；
（3）A为碳，B为一氧化碳，C为二氧化碳，D为碳酸，E为碳酸钠或碳酸钙等，A →C可以通过化合反应或置换反应转化，A→B通过化合反应转化，D→C可通过分解反应转化，D → E，E → C可通过复分解反应转化；
6．（2023·舟山）北宋沈括《梦溪笔谈》中记载：“信州铅山有苦泉，流以为涧。挹其水熬之则成胆矾，烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”。
（1）胆矾的化学式为CuSO4·5H2O。已知CuSO4中硫元素的化合价为+6价，则铜元素的化合价为 价；
（2）由“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”可知铁与硫酸铜溶液反应生成铜，说明铁的金属活动性比铜 。
【答案】（1）+2 （2）强
【解析】化学式各元素的化合价总价为零，以及考查了金属的活动性顺序。
【解答】（1）氧元素为-2价，故铜元素为+2价；
（2）活泼性强的金属可置换活泼性弱的金属， 故铁的金属活动性比铜强；
7．（2023·宁波）布洛芬片是一种常见的解热镇痛类药物，其有效成分的化学式为C13H18O2辅料为淀粉、蔗糖、糊精等。
（1）布洛芬片属于 （选填“混合物”或“纯净物”）。
（2）C13H18O2由 种元素组成。
（3）C13H18O2中碳元素和氢元素的质量比为 。
（4）高烧时，除服用药物外，用温水擦拭身体也有一定的降温作用，其原理是 。
【答案】（1）混合物
（2）3
（3）26：3
（4）水蒸发吸热
【解析】（1）由两种或两种以上的物质组成为混合物；
（2）通过物质的化学式可以判断出元素的种类；
（3）元素质量比为各原子的相对原子质量总和之比；
（4）水在蒸发过程中会吸热；
【解答】（1）布洛芬片有效成分的化学式为C13H18O2辅料为淀粉、蔗糖、糊精等，故为混合物；
（2）C13H18O2由3中元素组成；
（3）C：H=（13*12）：（18*1）=26：3；
（4）温水擦拭身体也有一定的降温作用，其原理是水蒸发吸热。
8．（2021·台州）“青团”是宁波的一种传统食物。在“青团”制作过程中，需要往糯米粉中添加艾草(或艾草汁)。艾草含有侧柏莲酮芳香油(C10H10O)，侧柏莲酮芳香油是一种淡黄色液体，具有香脂香气，所以“青团”具有独特风味。
（1）侧柏莲酮芳香油由 种元素组成。
（2）7.3g侧柏莲桐芳香油中碳元素的质量为 g。
（3）侧柏莲桐芳香油在氧气中完全燃烧的产物是 。
【答案】（1）3
（2）6.0
（3）二氧化碳和水(CO2和H2O)
【解析】（1）在化学式中，一种符号代表一种元素；
（2）元素质量=物质质量×该元素的质量分数；
（3）根据质量守恒定律分析完全燃烧的产物。
【解答】（1）根据化学式 C10H10O 可知，侧柏莲酮芳香油由C、H、O共3种元素组成。
（2）7.3g侧柏莲桐芳香油中碳元素的质量为：；
（3）根据化学式C10H10O可知，侧柏莲酮芳香油在氧气中完全燃烧时，碳元素和氧元素组成二氧化碳，氢元素和氧元素组成水，即完全燃烧的产物为二氧化碳和水。
9．（2023·衢州）目前，免拆型手术缝合线广泛应用于手术中，它是用新型生物降解材料一聚乳酸[(C3H4O2)n]制作而成。聚乳酸可以通过以下路径制取：
（1）从物质分类角度看，葡萄糖属于 (选 填”有机物”或”无机物”)。
（2）中间产物乳酸(C3H6O3)所含碳元素和氧元素的质量比为 。
（3）如果二氧化碳中的碳元素全部进人聚乳酸，则生产2.4千克聚乳酸，消耗二氧化碳的质量为多少千克？
【答案】（1）有机物
（2）3：4
（3）mCO2×C1%=m聚乳酸×C2%
mCO2× =2.4千克×
mCO2=4.4千克
【解析】（1）根据含碳元素的化合物为有机物分析；
（2）根据元素质量比为相对原子质量×原子个数之比分析；
（3）根据元素质量为物质质量×元素质量分数分析。
【解答】（1）葡萄糖为含碳化合物，属于有机物；
（2）乳酸(C3H6O3)所含碳元素和氧元素的质量比为36：48＝3：4.
故答案为：（1）有机物；（2）3：4；（3）4.4千克 。
10.（2022·衢州）今年春节以来，衢州生产的双柚汁受消费者热捧，成了地道的网红饮料。双柚汁采用胡柚和香柚等为原料加工而成，其配料表及营养成分表如下：
配料表：水、常山胡柚汁(添加量6g/kg)、香柚汁、白砂糖、苹果浓缩汁、果葡糖浆、柠檬酸、柠檬酸钠、DL-苹果酸、维生素C、食用香精。 营养成分表(每100克)
能量 1 58kJ
脂肪 0
糖类 9.3克
钠 13毫克
（1）胡柚果实是由花雌蕊中的 发育来的。
（2）小明出于好奇，想知道“生产一瓶规格如图的双柚汁需要胡柚汁的质量”，计算过程如下：
300mL=0.3kg，
0.3kg×6g/kg=1.8g
小明的计算过程有误，其错误原因是 。
（3）若双柚汁中的钠元素均来自柠檬酸钠，柠檬酸钠中钠元素的质量分数约为26%。则每100克双柚汁中含柠檬酸钠的质量为 毫克。
（4）虽然双柚汁中的脂肪含量为0，但大量饮用同样会引发肥胖。请从物质转化的角度说明理由： 。
【答案】（1）子房
（2）将体积等同于质量。( 或没有根据双柚汁的密度和体积计算其质量)
（3）50
（4）虽然双柚汁中不含脂肪，但糖类物质在人体内可转化成脂肪。
【解析】(1)根据花的结构与果实形成相关知识解题；花的结构中，子房发育成果实、子房壁发育成果皮、胚珠发育成种子。
(2)根据密度公式计算。
(3)根据溶液的质量分数计算。
(4)根据物质转化的原理解答。
【解答】(1)胡柚果实是由花雌蕊中的子房发育来的。
(2)分析小明的计算过程，其错误原因是300mL是体积，不是质量，没有根据双柚汁的密度和体积计算其质量。
(3)13毫克÷26% =50毫克，则每100克双柚汁中含柠檬酸钠的质量为50毫克。
(4) 虽然双柚汁中的脂肪含量为0，但大量饮用同样会引发肥胖。因为虽然双柚汁中不含脂肪，但糖类物质在人体内可转化成脂肪。
1．（2022·南湖模拟）科学家用Xe(氙气)首次合成了XePtF6，在XePtF6中Xe、F分别显+1价、-1价，则XePtF6中Pt的化合价是（ ）
A．+2 B．+4 C．+5 D．+7
【答案】C
【解析】根据化合物中各元素正、负化合价的代数和为0分析。
【解答】化合物中各元素正、负化合价的代数和为0，XePtF6中Xe、F分别显+1价、-1价，设Pt的化合价是x，则+1+x+(-1×6)=0，x=+5。
2．（2022·南湖模拟）锆石是测定地质年份时常用的材料，主要成分为主要成分为主要成分为硅酸锆（ZrSiO4）。已知ZrSiO4中Si的化合价为＋4，则Zr的化合价为（ ）
A．+4 B．-4 C．+2 D．-2
【答案】A
【解析】根据化合物中元素化合价代数和为0分析。
【解答】 ZrSiO4中Si 的化合价为＋4， 氧为－2，设Zr的化合价为x，由化合物中元素化合价代数和为0可知，x+(+4)+(-2)×4＝0，x＝+4；
3．（2023·慈溪模拟）都听说“隔夜菜不能吃”之类说法，为什么？据中国农业大学食品学院营养与食品安全系范志红博士说其中的麻烦就是担心亚硝酸盐（含有亚硝酸根离子的盐）含量升高．那么亚硝酸根离子（NO2﹣）中N元素的化合价是（ ）
A．+3价 B．+4价 C．+5价 D．﹣3价
【答案】A
【解析】本题考查的是化合价的概念和计算。化合价的数值等于离子所带电荷的数值，且符号一致；原子团中元素的化合价代数和等于原子团的化合价，进行分析解答。
【解答】化合价的数值等于离子所带电荷的数值，且符号一致；亚硝酸根离子（NO2-）带1个单位的负电荷，则亚硝酸根原子团的化合价为-1价；氧元素显-2价，设氮元素的化合价是x，由原子团中元素的化合价代数和等于原子团的化合价，可得：，则价。
4．（2023·杭州模拟）2023年2月，中国首条量子芯片生产线在合肥正式建成投产。氮化铵（GaN）是量子芯片的主要材料。
（1）已知GaN中N元素的化合价为-3价，则GaN中Ga元素的化合价为 。
（2）GaN的一种制备方法是以Ga和NH3为原料在一定的条件下发生化学反应，原理为：2Ga+ 2NH32GaN+3X，则x的化学式为 。
【答案】（1）+3 （2）H2
【解析】（1）根据正负化合价的代数和为零计算；（2）根据质量守恒定律推算X的化学式。
【解答】（1）GaN中N元素的化合价为-3价，根据正负化合价代数和为零得到：x+（-3）=0，解得：x=+3；
（2）根据方程式 2Ga+ 2NH32GaN+3X 得到：2Ga+2N+6H=2Ga+2N++X，解得：3X=6H=3H2，则X的化学式为H2。
5．（2023·温州模拟）人体缺乏维生素C（简称），易患坏血病。如图是某品牌“维生素C”瓶子的标签，其中维生素C的化学式部分不清晰，可用C6H8O6表示。根据表中信息回答：
（1）维生素C分子中氢、氧两种原子的个数比为。
（2）求17.6克VC中碳元素的质量（列式计算）。
【答案】（1）维生素C中氢、氧原子的个数比为8：6=4：3.
（2）维生素C中碳元素的质量是。
【解析】注意题目中给出的元素比例的顺序。
6．（2022·南湖模拟）炒菜时加入料酒和食醋炒出的菜别具香味，其原因之一是料酒中的乙醇与食醋中的乙酸反应生成了乙酸乙酯(C4H8O2)，试计算：
（1）乙酸乙酯的相对分子质量为 。
（2）乙酸乙酯分子中碳、氢、氧的原子个数比为 (填最简整数比)。
（3）26.4g乙酸乙酯中所含氧元隶的质量为 g
【答案】（1）88 （2）2：4：1 （3）9.6
【解析】（1）根据相对分子质量为分子中各原子的相对原子质量之和分析；
（2）根据化学式右下角数字为原子个数比分析；
（3）根据元素质量为物质质量×元素质量分数分析。
【解答】(1)乙酸乙酯的相对分子质量为12×4+1×8+16×2=88。
(2)根据乙酸乙酯(C4H8O2)化学式可知，乙酸乙酯分子中碳、氢、氧的原子个数比为4：8：2=2：4：1。
(3)26.4g乙酸乙酯中所含氧元素的质量为26.4g×(×100%)=9.6g。
7．（2023·路桥模拟）现在很多的农场都应用无土栽培技术。无士栽培是利用磷酸钙、碳酸钾和氯化铵等盐类配制营养液栽培植物的一种方法。很多学生对此很感兴趣，并进行了研究和实践。
（1）营养液中的碳酸钾(K2CO3)为植物生长提供了 肥(填“氮”或“磷”或“钾”)；
（2）无土栽培时，营养液浓度不宜过高，其原因是 ；
（3）氯化铵(NH4Cl)中氮元素和氢元素的质量比为 ；
（4）小明在某次配制营养液时需要加入14克氮元素，如果这些氮元素都由氯化铵提供，则需要加入多少克氯化铵
【答案】（1）钾（2）营养液浓度大于细胞液浓度将导致细胞失水（3）7：2
（4），所以m（氯化铵）=53.5g
【解析】植物在生长过程中需要相应的无机盐；
含氮的无机盐能促进植物内细胞的分裂和生长，从而能利于植物生长，缺少会使叶子发黄，叶脉呈淡棕色。
含磷的无机盐能促进幼苗的发育，促进花朵开放，促使植物的果实和种子提早成熟，缺少会使植株矮小，叶子颜色呈紫色。含钾的无机盐能促进植物茎干健壮，能促进植株内淀粉的形成，缺少会使茎干软弱易倒伏，叶缘和尖端呈褐色。
【解答】（1）碳酸钾为植物生长提供了钾肥；
（2）当营养液浓度过高时，会使细胞失水；
（3）N：H=14：（4x1）=7：2；
8．（2023·慈溪模拟）“松花团子”是宁波有名的小吃，在制作过程中需要添加松花粉，松花粉不仅增加了“松花团子”独特风味，而且营养丰富，它含有人体所必须多种维生素、氨基酸以及钙、锌等元素。其中维生素B 又被称为核黄素(，可以促进身体的新陈代谢。
（1）松花粉中的钙、锌等元素是以 (填“单质”或“化合物”)的形态存在。
（2）核黄素分子中碳、氢、氧三个原子的个数比 。
（3）3.76g核黄素中氮元素的质量为 g。
【答案】（1）化合物（2）17：20：6 （3）0.56
【解析】（1）单质指只有一种元素组成的纯净物，化合物指两种或两种以上元素组成的纯净物。
（2）在化学式中原子个数在原子的右下角；
（3）化学式中元素质量分数等于某原子相对原子质量之和与相对分子质量之比。
【解答】 （1）松花粉中的钙、锌等元素以化合物的形态存在（由化学式可知）。
（2）由化学式可知：原子个数比为： 17：20：6 ；
（3）m（N）=
9．（2023·江山模拟）某化肥厂产品包装广告如下：
（1）硝酸铵中氮与氢的原子个数比为 ；
（2）硝酸铵是由 种元素组成的；
（3）通过计算说明该广告否真实
【答案】（1）2：3 （2）3
（3）N% = ×100% = 35%＜40%， ∴不真实
【解析】（1）（2）根据化学式的意义来分析。
化学式的意义：[宏观]表示一种物质、可以看出该物质的元素组成。[微观]表示物质的一个分子，表示该物质的分子的原子构成；另外还可以看出物质的相对分子质量。
（3）根据化合物元素质量分数的计算方法进行分析，。
【解答】（1）根据硝酸铵的化学式可知，一个硝酸铵分子中有2个氮原子，3个氧原子，故答案为“2：3”
（2）根据硝酸铵的化学式可知，硝酸铵由氮、氢、氧三种元素组成；
10．（2023·江山模拟）感染新冠病毒后，患者往往会出现发烧的症状，布洛芬(Ibuprofen)(C13H18O2)是常见的退烧药品。本品通过抑制环氧化酶，减少前列腺素的合成，产生镇痛、抗炎作用；通过下丘脑体温调节中枢而起解热作用。请回答下列问题：
（1）布洛芬由 种元素组成。
（2）布洛芬中含碳元素、氧元素的质量比是 。
（3）利用布洛芬进行退烧的过程属于 (填“物理变化”或“化学变化”)。
【答案】（1）3 （2）39： 8 （3）化学变化
【解析】（1）物质是由元素组成的；
（2）元素质量比等于各原子相对原子质量总和之比；
（3）化学变化指在变化过程有新物质生成的变化。
【解答】（1）布洛芬由碳氢氧三种元素组成；
（2）C：O=（13x12）：（18x1）=39：8
（3）通过抑制环氧化酶，减少前列腺素的合成，产生镇痛、抗炎作用 ，故其为化学变化。
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专题8 物质的分类 化合价和化学式
考点分布 考查频率 命题趋势
考点1 物质的分类 ☆☆ ①知道一些常见元素的化合价，写出简单的化学式②区别纯净物与混合物③根据物质的组成对常见物质进行分类④认识常见物质化学式及所表示的含义
考点2 化合价与化学式 ☆☆
■考点一 物质的分类
物质分为纯净物与混合物
（1）纯净物：只含有一种物质组成
①单质：只含有一种元素组成：金属单质，非金属单质
②化合物：含有2种元素以上组成
（2）混合物：含有2种或以上物质组成
■考点二 化合价与化学式
（一）化学式的写法
(1)单质化学式的写法:首先写出组成单质的元素符号，再在元素符号右下角用阿拉伯数字写出构成一个单质分子的原子个数。
①单原子构成的单质:稀有气体、金属单质和某些固态非金属单质(因为其构成比较复杂，习惯上直接用元素符号表示其化学式)。如氦气(He)、金属铝(Al)固态磷(P)等。
固态非金属单质也有例外，如碘单质用I2表示。
②多原子分子构成的单质:在元素符号右下角写上构成一个分子的原子数目。常见的有O2、O3、H2、N2、F2、Cl2、Br2、I2等。
(2)化合物化学式的写法: 首先按一定的顺序写出组成化合物的所有元素的符号，然后在每种元素符号的右下角用阿拉伯数字写出每个化合物分子中该元素的原子个数。
①氧元素与另一种元素组成的化合物，一般要把氧元素符号写在右边，如Fe2O3、CO2等。
②氢元素与另一种元素组成化合物，一般要把氢元素符号写在左边，如H2O等，但CH4、NH3等除外。
③金属元素、氢元素与非金属元素组成的化合物，一般要把非金属元素符号写在右边，如NaCl、Al2O3、HCl、H2S等。
④直接由离子构成的化合物，其化学式常用其离子的最简整数比表示。如氯化钠( NaCl )硫化锌( ZnS )、氯化钙( CaCl)等。
（二）化学式的意义
化学式的含义 以H2O2为例
宏观 ①表示一种物质②表示该物质由哪些元素组成 ①表示水这种物质②表示水由氢元素和氧元素组成
微观 ①由分子构成的物质的化学式表示该物质的一个分子②表示构成物质的一个分子中所含元素的原子个数或原子个数比 ①表示一个水分子②表示一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成
（三）常见元素的化合价
钾钠氢银正一价，氟氯溴碘负一价;
钙镁钡锌正二价，通常氧为负二价;
二三铁、二四碳，三铝四硅五价磷;
铜有正一和正二，单质元素都为零。
（四）常见原子团的化合价
负一硝酸氢氧根，负二硫酸碳酸根，负三记住磷酸根，正一价的是铵根。
注意：对于常见的铁元素(存在+2、+3两种化合价)和铜元素(存在+1、+2两种化合价)，人们习惯上将显较低价的化合物称为“亚”，如Cu2O读作“氧化亚铜”，而CuO则读作“氧化铜”;FeO读作“氧化亚铁”，而Fe2O3则读作“氧化铁(或三氧化二铁)”。
■考点一 物质的分类
◇典例1：如果符号“●”表示氧原子，符号“○”表示氢原子，则下列模型表示化合物的是( )
◆变式训练1：如图所示的容器中，所盛物质属于单质的是 ，属于化合物的是 ，属于纯净物的是 ，属于混合物的是 （均填容器下的代号）
◇典例2：小明利用12种元素制作了一张如图所示的“元素钟面”。
（1）钟面上的这些元素之间最根本的区别是 不同。
（2）小明根据钟面上提供的元素，写出了下列三种物质的化学式： O2、H2O和NaNO3其中属于单质的是 。
（3）此刻钟面上的时针、分针和秒针分别指向三种不同元素，请写出由这三种元素组成 的化合物， 。 (用化学式表示)。
◆变式训练2：（1）现有A、B、C三种元素，A为地壳中含量最多的元素，B的单质是常温下呈液态的金属，C的原子核内通常没有中子。请写出它们的元素名称：A ；B ；C 。
（2）写出下列物质的名称：由两种元素组成的、生活中不可缺少的、呈液态的化合物是 。
（3）一瓶气体经过检验得知其中只有一种元素，则该气体是 (填字母)。
A．一种单质
B．单质和化合物的混合物
C．一种化合物
D．既可能是一种单质，也可能是几种单质组成的混合物
■考点二 化合价与化学式
◇典例1：（2023·宁波）“84消毒液”的有效成分是次氯酸钠(NaClO)。NaClO中Na的化合价为+1价，O的化合价为-2价，则Cl的化合价为（ ）
A．+1 B．0 C．-1 D．-3
◆变式训练1：（2023·江山模拟）甲和乙在一定条件下反应生成丙和丁。化学反应的微观示意图如下，下列说法正确的是
A．该反应是置换反应 B．氢元素的化合价在反应前后没有发生改变
C．丙是氧化物 D．发生反应的甲和乙的质量比为22：3
◇典例2：（2023·杭州模拟）我国科学家合成了新型催化剂用于实现二氧化碳高效转化成甲醇（CH3OH），这可以缓解碳排放引起的温室效应，如图是该反应的微观过程。
（1）以上4种物质属于氧化物的有（写化学式）：
（2）该化学变化前后保持不变的是______
A．原子数目 B．原子种类 C．分子种类 D．分子数目
（3）据图中的微观过程，写出该反应的化学方程式。
◆变式训练2：嘌呤是合成DNA的主要物质，广泛存在于细胞核中，嘌呤的化学式为C5H4N4，在人体内会被氧化成尿酸，血液中尿酸含量过高容易引起痛风。
（1）嘌呤的相对分子质量为 。
（2）嘌呤中碳元素和氢元素的质量比为 。
（3）尿酸主要通过 (器官)形成的尿液排出体外。
（4）对于以上材料。以下观点或者推论正确的有 。
A．尿酸过高的人，应该控制高嘌呤食物的摄入
B．嘌呤是合成DNA的主要物质，动物性食物和植物性食物中都含嘌呤
C．嘌呤是合成DNA的主要物质，摄入嘌呤会引起人体遗传物质的改变
1．（2023·衢州）四氯化碳是一种重要的有机溶剂，用途广泛。四氯化碳（CCl4）中碳元素的化合价为+4，则氯元素的化合价为（ ）
A．-1 B．0 C．+3 D．+5
2．（2023·衢州）2022年11月22日，两辆“氢能重卡”从宁波石化园区加氢示范站驶出，标志着我市在氢能多元应用领域又有新突破。氢气的化学式是（ ）
A．H B．2H C．H D．H2
3．（2021·台州）据报道，科学家已在实验室利用催化剂，实现常温常压下将甲酸分解制出氢气。其变化前后的微观示意图如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．甲酸由碳、氢、氧三种原子组成
B．甲酸相对分子质量为46克
C．丙分子中碳、氧原子个数比为2 : 1
D．由乙分子构成的物质是单质
4．（2021·台州）含硫元素的同类物质中硫元素的化合价可能不同，不同类物质中硫元素的化合价可能相同，如表所示。下列判断正确的是（ ）
类别/物质/化合价 单质 氧化物 酸 X
0 a - - -
+4 - b d Na2SO3等
+6 - c e f
A．X表示碱
B．物质a在空气中燃烧会发出明亮的蓝紫色火焰
C．物质b是二氧化硫，它是空气污染物之一
D．物质d和NaOH溶液发生中和反应生成Na2SO4和H2O
5.（2022·丽水）价类图是以元素化合价为纵坐标物质类别为横坐标绘制的图像，它能将散乱的科学知识联系在一起，有助于对科学问题的理解和整体认知。如图是含碳元素物质的价类图，其中“→”表示物质闻的转化关系。
（1）室出物质B的化学式 。
（2）写一个C→E的化学方程式 。
（3）如图的物质相互转化关系中，反应类型有 (填字母)。
A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应
6．（2023·舟山）北宋沈括《梦溪笔谈》中记载：“信州铅山有苦泉，流以为涧。挹其水熬之则成胆矾，烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”。
（1）胆矾的化学式为CuSO4·5H2O。已知CuSO4中硫元素的化合价为+6价，则铜元素的化合价为 价；
（2）由“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”可知铁与硫酸铜溶液反应生成铜，说明铁的金属活动性比铜 。
7．（2023·宁波）布洛芬片是一种常见的解热镇痛类药物，其有效成分的化学式为C13H18O2辅料为淀粉、蔗糖、糊精等。
（1）布洛芬片属于 （选填“混合物”或“纯净物”）。
（2）C13H18O2由 种元素组成。
（3）C13H18O2中碳元素和氢元素的质量比为 。
（4）高烧时，除服用药物外，用温水擦拭身体也有一定的降温作用，其原理是 。
8．（2021·台州）“青团”是宁波的一种传统食物。在“青团”制作过程中，需要往糯米粉中添加艾草(或艾草汁)。艾草含有侧柏莲酮芳香油(C10H10O)，侧柏莲酮芳香油是一种淡黄色液体，具有香脂香气，所以“青团”具有独特风味。
（1）侧柏莲酮芳香油由 种元素组成。
（2）7.3g侧柏莲桐芳香油中碳元素的质量为 g。
（3）侧柏莲桐芳香油在氧气中完全燃烧的产物是 。
9．（2023·衢州）目前，免拆型手术缝合线广泛应用于手术中，它是用新型生物降解材料一聚乳酸[(C3H4O2)n]制作而成。聚乳酸可以通过以下路径制取：
（1）从物质分类角度看，葡萄糖属于 (选 填”有机物”或”无机物”)。
（2）中间产物乳酸(C3H6O3)所含碳元素和氧元素的质量比为 。
（3）如果二氧化碳中的碳元素全部进人聚乳酸，则生产2.4千克聚乳酸，消耗二氧化碳的质量为多少千克？
10.（2022·衢州）今年春节以来，衢州生产的双柚汁受消费者热捧，成了地道的网红饮料。双柚汁采用胡柚和香柚等为原料加工而成，其配料表及营养成分表如下：
配料表：水、常山胡柚汁(添加量6g/kg)、香柚汁、白砂糖、苹果浓缩汁、果葡糖浆、柠檬酸、柠檬酸钠、DL-苹果酸、维生素C、食用香精。 营养成分表(每100克)
能量 1 58kJ
脂肪 0
糖类 9.3克
钠 13毫克
（1）胡柚果实是由花雌蕊中的 发育来的。
（2）小明出于好奇，想知道“生产一瓶规格如图的双柚汁需要胡柚汁的质量”，计算过程如下：
300mL=0.3kg，
0.3kg×6g/kg=1.8g
小明的计算过程有误，其错误原因是 。
（3）若双柚汁中的钠元素均来自柠檬酸钠，柠檬酸钠中钠元素的质量分数约为26%。则每100克双柚汁中含柠檬酸钠的质量为 毫克。
（4）虽然双柚汁中的脂肪含量为0，但大量饮用同样会引发肥胖。请从物质转化的角度说明理由： 。
1．（2022·南湖模拟）科学家用Xe(氙气)首次合成了XePtF6，在XePtF6中Xe、F分别显+1价、-1价，则XePtF6中Pt的化合价是（ ）
A．+2 B．+4 C．+5 D．+7
2．（2022·南湖模拟）锆石是测定地质年份时常用的材料，主要成分为主要成分为主要成分为硅酸锆（ZrSiO4）。已知ZrSiO4中Si的化合价为＋4，则Zr的化合价为（ ）
A．+4 B．-4 C．+2 D．-2
3．（2023·慈溪模拟）都听说“隔夜菜不能吃”之类说法，为什么？据中国农业大学食品学院营养与食品安全系范志红博士说其中的麻烦就是担心亚硝酸盐（含有亚硝酸根离子的盐）含量升高．那么亚硝酸根离子（NO2﹣）中N元素的化合价是（ ）
A．+3价 B．+4价 C．+5价 D．﹣3价
4．（2023·杭州模拟）2023年2月，中国首条量子芯片生产线在合肥正式建成投产。氮化铵（GaN）是量子芯片的主要材料。
（1）已知GaN中N元素的化合价为-3价，则GaN中Ga元素的化合价为 。
（2）GaN的一种制备方法是以Ga和NH3为原料在一定的条件下发生化学反应，原理为：2Ga+ 2NH32GaN+3X，则x的化学式为 。
5．（2023·温州模拟）人体缺乏维生素C（简称），易患坏血病。如图是某品牌“维生素C”瓶子的标签，其中维生素C的化学式部分不清晰，可用C6H8O6表示。根据表中信息回答：
（1）维生素C分子中氢、氧两种原子的个数比为。
（2）求17.6克VC中碳元素的质量（列式计算）。
6．（2022·南湖模拟）炒菜时加入料酒和食醋炒出的菜别具香味，其原因之一是料酒中的乙醇与食醋中的乙酸反应生成了乙酸乙酯(C4H8O2)，试计算：
（1）乙酸乙酯的相对分子质量为 。
（2）乙酸乙酯分子中碳、氢、氧的原子个数比为 (填最简整数比)。
（3）26.4g乙酸乙酯中所含氧元隶的质量为 g
7．（2023·路桥模拟）现在很多的农场都应用无土栽培技术。无士栽培是利用磷酸钙、碳酸钾和氯化铵等盐类配制营养液栽培植物的一种方法。很多学生对此很感兴趣，并进行了研究和实践。
（1）营养液中的碳酸钾(K2CO3)为植物生长提供了 肥(填“氮”或“磷”或“钾”)；
（2）无土栽培时，营养液浓度不宜过高，其原因是 ；
（3）氯化铵(NH4Cl)中氮元素和氢元素的质量比为 ；
（4）小明在某次配制营养液时需要加入14克氮元素，如果这些氮元素都由氯化铵提供，则需要加入多少克氯化铵
8．（2023·慈溪模拟）“松花团子”是宁波有名的小吃，在制作过程中需要添加松花粉，松花粉不仅增加了“松花团子”独特风味，而且营养丰富，它含有人体所必须多种维生素、氨基酸以及钙、锌等元素。其中维生素B 又被称为核黄素(，可以促进身体的新陈代谢。
（1）松花粉中的钙、锌等元素是以 (填“单质”或“化合物”)的形态存在。
（2）核黄素分子中碳、氢、氧三个原子的个数比 。
（3）3.76g核黄素中氮元素的质量为 g。
9．（2023·江山模拟）某化肥厂产品包装广告如下：
（1）硝酸铵中氮与氢的原子个数比为 ；
（2）硝酸铵是由 种元素组成的；
（3）通过计算说明该广告否真实
10．（2023·江山模拟）感染新冠病毒后，患者往往会出现发烧的症状，布洛芬(Ibuprofen)(C13H18O2)是常见的退烧药品。本品通过抑制环氧化酶，减少前列腺素的合成，产生镇痛、抗炎作用；通过下丘脑体温调节中枢而起解热作用。请回答下列问题：
（1）布洛芬由 种元素组成。
（2）布洛芬中含碳元素、氧元素的质量比是 。
（3）利用布洛芬进行退烧的过程属于 (填“物理变化”或“化学变化”)。
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