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让更多的孩子得到更好的教育
总复习：物质组成的表示——化学式与化合价（提高）
责编：熊亚军
【考纲要求】
1．掌握化学式的书写方法和读法；掌握化学式所表达的意义。
2．了解化合价的含义，能运用化合价规律书写化学式或计算化学式中某元素的化合价。
3．能应用化学式进行相关计算，从量的角度理解物质组成。
【知识网络】
【考点梳理】
考点一、化学式
1.化学式的意义：（高清课堂《物质构成的奥秘》三、2）
化学式的意义
以CO2为例说明
宏观上
表示一种物质
表示二氧化碳这种物质
表示该物质由哪些元素组成
表示组成元素的质量比
表示二氧化碳由碳元素和氧元素组成
m (C)∶m (O)=3∶8
微观上
表示该物质的一个分子
表示一个二氧化碳分子
表示该物质的构成
表示一个二氧化碳分子由一个碳原子和两
个氧原子构成
表示该物质的一个分子中原子个数比
n (C)∶n (O)=1∶2
2.化学式的读写方法：
物质类型
化学式的写法
化学式的读法
单质
金属
元素名称：Fe——铁
稀有气体
“某气”：He——氦气
非金属
固态
元素名称：S——硫
气态
在元素符号的右下角写一小数字
表示。如：氧气——O2、氮气——
N2、臭氧——O3
“某气”：O2——氧气
化
合
物
氧化物
氧元素符号在后，另一元素符号在
前。如：CO2、CuO 等
从后向前读作“氧化某”，如：
CuO——氧化铜；有时需读出
原子个数，如：Fe3O4——四氧
化三铁
由金属元素和非金
属元素组成的化合
物
非金属元素符号在后，金属元素符
号在前。如：ZnS、KCl 等
从后向前读作“某化某”，如：
ZnS——硫化锌；有时需读出原
子个数，如：FeCl3——三氯化铁
【要点诠释】
1.当表述物质组成和构成时要“宏观对宏观”“微观对微观”“个数对个数”。如CO2由碳元素和氧元
素组成，1 个CO2分子由1 个碳原子和2 个氧原子构成。也可简单记忆为“见分子用原子，不见分子用元
素”。
2.化学式书写规则：书写步骤可概括为：正左、负右、标价、化简、交叉、检查。
（1）一般正价元素在前，负价元素在后（CH4和NH3例外），每种元素的原子数写在符号右下角。
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铁—— Fe
用元素符号表示 氦气—— He
硫—— S
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（2）化学式中原子（原子团）个数比一般是最简整数比，元素正负化合价代数和为零。
（3）化学式中原子团个数不为1 时，原子团必须加括号。如Ca(OH)2、Mg(NO3)2等。
考点二、化合价
1.元素化合价的表示方法：标化合价时，先写“+”或“－”号，再写化合价的数值，标在元素符号的正上
方。如：
、
、
。
2.化合价规则：
（1）在化合物中各元素化合价代数和为零。如：
。
(+1)+(+7)+(－2)×4=0。
（2）单质中元素的化合价为零。如
、
。
（3）在原子团形成的离子中，各元素的化合价代数和等于离子所带电荷数。如：SO4
2－。
(+6)+(－2)×4=－2。
3.常见元素的化合价: （高清课堂《物质构成的奥秘》三、3）
(1)氢元素通常显+1 价，氧元素显－2 价。例如：
，
，
。
(2)金属元素一般显正价。例如：
，
，
。
(3)非金属与氢或金属化合时，非金属显负价；非金属与氧元素化合时，非金属显正价。例如：在
、
、
中，硫、氯、磷三种元素的化合价分别为－2、－1 和+5。
(4)许多元素具有可变化合价。例如：Fe 有0、+2、+3 价；Cl 有－1、0、+1、+3、+5、+7 价；硫有－2、0、+4、+6
价。
(5)Fe3O4可看成
。
4.化合价的应用：
（1）根据化合价求化合物的化学式。
（2）根据化学式求元素的化合价。
【要点诠释】
1.元素化合价记忆法：
（1）化合价、化学式联系记忆法。如记住了SO2和SO3就记住了硫元素有+4 价和+6 价。
（2）读写记忆法。如读三氧化二铁和氧化亚铁就记住了铁元素有+3 价和+2 价。
（3）借助元素周期表记忆。在A 族中，元素的最高正价与族序数相同。如镁是第ⅡA 族元素，所以镁元素
的最高正价为+2，氯元素是第ⅦA 族元素，氯元素的最高正价为+7。最低负价（指非金属元素）为：族序数
－8。如：氯元素的最低负价为：7－8=－1。
（4）口诀记忆法。
口诀一：常见元素的化合价口诀
一价氢氯钾钠银，二价氧钙钡镁锌，三铝四硅五氮磷，二、三铁，二、四碳，二四六硫都齐全，铜汞二价
最常见，莫忘单质零价现。
口诀二：常见原子团的化合价口诀
一价铵、硝、氢氧根、高锰酸根、氯酸根；二价碳酸、硫酸、锰酸根；三价只有磷酸根。通常负价除铵根。
2.元素化合价的表示方法与离子符号书写的区别：
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元素化合价的标法
离子符号的写法
标写位置
标在化学式元素符号正上方
写在元素符号的右上角
正、负写法
符号前，数字后
数字前，符号后
“1”的使用
“1”不可省略
“1”通常省略不写
原子团的写法
在原子团上方写该原子团的根价
在原子团右上角标写所带的电荷数
3.判断反应中反应物到生成物某些元素的化合价变化：
（1）复分解反应中所有的元素化合价均没有发生变化， 如：
，元素化合
价没有变化。
（2）有些反应中元素化合价有变化，如：
，锌元素的化合价升高，氢元素
的化合价降低。
考点三、化学式的计算
1.根据化学式计算的方法：
（1）公式法
根据化学式所表示的意义，可推导出下列计算公式（以化合物AmBn为例）：
①相对分子质量=A 元素的相对原子质量×m+B 元素的相对原子质量×n。
②A、B 元素的质量比：
③A 元素的质量分数为：
或（A 元素的质量÷化合物AmBn的质量）×100%
④A 元素的质量=化合物AmBn的质量×A 元素的质量分数
⑤混合物中，某物质的质量分数为：
(2)关系式法
利用化合物与组成该化合物各元素之间存在的质量关系来列式解题的方法。如Fe2O3和组成它的元
素Fe、O 之间的关系为：Fe2O3～2Fe～3O，即：Fe2O3～2Fe～3O 的质量比为160∶112∶48。运用这种关系
建立关系式：Fe2O3～2Fe～3O，可起到简化计算过程的作用。
160 112 48
2.基本计算类型（以Fe2O3为例）：
计算物质的相对分
子质量
Fe2O3的相对分子质量==56×2+16×3==160
计算组成物质的各
元素质量比
Fe2O3中各元素的质量比是：铁元素：氧元素==（56×2）：（16×3）==7:3
计算物质中某元素
的质量分数
Fe2O3中Fe 的质量分数==【56×2/(56×2+16×3)】×100%
==（112/160）×100%==70%
计算一定量化合物
中某元素的质量
例：50 吨Fe2O3 中含铁元素多少吨？
解：【50 吨×56×2/(56×2+16×3)】×100%==50 吨×70%==35 吨（答
略）
【要点诠释】
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1.与物质纯度有关的计算：
混合物中与某物质的质量分数、物质纯度有关的计算，我们主要是掌握有关样品的计算，此处的样品
指的是主要成分为某一化合物并含有少量杂质的混合物，有关样品的计算可用公式表示为：
样品中纯净物的质量分数×纯净物中某元素质量分数=样品中某元素质量分数
注意：①样品中纯净物的质量分数就是样品的纯度。
②公式中的“纯净物中某元素质量分数”，根据化学式可以直接求出，属于间接已知量。
③样品中纯净物的质量分数与样品中某元素的质量分数不能混淆。
2.物质质量比与分子个数比互换：
如：SO3、SO2、O2三种物质的质量比为5∶4∶2，则其分子个数比为________。
解：SO3、SO2、O2的分子个数比为：
3.化学反应中物质产量的化学式计算法和方程式计算法：
一种物质经化学反应后产物的产量可利用化学式计算，也可利用化学反应方程式计算。如18 g 水经
完全电解可得氧气多少，可利用水的化学式计算：
m (O2)=18 g×88.9%=16 g
也可利用化学反应方程式计算：
2H2O
通电
2H2↑+O2↑
36 32
18 g x
x=16 g
但利用H2O2分解制取氧气两种方法计算结果不一样。
H2O2 中含氧元素的质量分数为
，34 g H2O2 完全分解产生的氧气质量为34
g×94%=32 g。如果用化学方程式计算氧气的产量为：
2H2O2
2H2O+O2↑
68 32
34 g 16 g
经分析H2O2可分解成H2O 和O2，H2O2中的氧元素没有完全进入氧气，一半留在了H2O 中。
【典型例题】
类型一、考查化学式与化合价
1.（2016•闸北区一模）科研人员发现维生素P 能封住病毒的侵占途径．已知维生素P 的化学式为
C27H30O16，关于维生素P 的叙述中正确的是（ ）
A．维生素P 是由27 个碳原子、30 个氢原子和16 个氧原子构成
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B．维生素P 是一种氧化物
C．维生素P 相对分子质量为610g
D．将维生素P 在足量的氧气中充分燃烧，产物为CO2和H2O
【思路点拨】根据维生素P 的化学式为C27H30O16，分析其构成和组成，利用组成判断物质的类别，并利用元
素守恒来分析燃烧产物，利用相对原子质量来计算相对分子质量。
【答案】D
【解析】
A、由维生素P 的化学式为C27H30O16，则1 个分子是由27 个碳原子、30 个氢原子和16 个氧原子构成，故A 错
误；
B、因该物质是由碳、氢、氧三种元素组成，而氧化物只有两种元素组成，则不属于氧化物，故B 错误；
C、由维生素P 的化学式为C27H30O16，则相对分子质量为12×27+1×30+16×16=610，故C 错误；
D、由元素守恒可知，该物质是由碳、氢、氧三种元素组成，则维生素P 在足量的氧气中充分燃烧，产物为
CO2和H2O，故D 正确。
故选：D。
【总结升华】本题考查学生利用信息中物质的化学式结合所学知识来解答，注重对基础知识的考查，明确
化学式的意义及常见原子的相对原子质量即可解答。
2.下列两组物质，请将满足题意的物质的化学式填在答题纸上
（1）石灰石、臭氧、石油、稀盐酸中属于纯净物的是 ；
（2）NO、KNO3、N2O4、NaNO2、NH3中氮元素化合价最高的物质是 。
【思路点拨】（1）根据纯净物的概念来判断物质是否为纯净物；（2）根据“在化合物中正负化合价的代数
和为零”进行分析判断。
【答案】（1）O3 （2）KNO3
【解析】
（1）石灰石主要成分是碳酸钙，还含有其它杂质，所以为混合物；臭氧只有臭氧一种物质组成，属于纯净
物；石油中含有汽油、煤油、柴油等物质，属于混合物；稀盐酸中含有氯化氢和水，属于混合物。
（2）NO 中氮元素是+2 价、KNO3中氮是+5 价、N2O4中氮是+4 价、NaNO2中氮是+3 价、NH3中氮是-3 价。
【总结升华】解答本题关键是要知道纯净物和混合物的区别方法，化合价的计算方法。化合物里元素化合
价的代数和为零的规律，是解答已知化学式计算化合物里元素化合价，已知化合价判断化学式书写正误
等的解题依据。
3.根据下列元索和根的化合价，写出符合要求的物质的化学式。
（1）一种金属氧化物 ；
（2）一种难溶于水的碱 ；
（3）一种易溶于水的盐 。
【思路点拨】
（1）根据氧化物是指由两种元素组成且其中一种是氧元素的化合物，及化学式书写方法，进行解答；
（2）根据碱的概念及酸、碱、盐的溶解性知识，及化学式书写方法，进行解答；
（3）根据盐的概念及酸、碱、盐的溶解性知识，及化学式书写方法，进行解答。
【答案】（1）K2O（或MgO、CaO） （2）Mg（OH）2 （3）K2SO4（或MgSO4）
【解析】
（1）金属氧化物为氧化钾（或氧化镁、氧化钙），化学式为：K2O（或MgO、CaO）；
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（2）难溶于水的碱为氢氧化镁，化学式为：Mg（OH）2；
（3）易溶于水的盐为硫酸钾（或硫酸镁），化学式为：K2SO4（或MgSO4）。
【总结升华】本题考查了化学式的书写方法及学生对所学知识综合应用的能力。掌握常见元素、原子团的
化合价以及化合价的规律和原则是解题的关键。
举一反三：
【变式1】下列物质的化学式的读法和写法都正确的是（ ）
A．碳酸钠NaCO3 B．硫酸H2SO4 C．氧化铁O3Fe2 D．氢氧化钾K(OH)2
【答案】B
【解析】金属和非金属组成的化合物，一般是金属在前，非金属在后。根据常见元素和原子团的化合价及化
合物中正负化合价代数和等于零的原则可判断出：A 项中碳酸钠的化学式应为Na2CO3，C 项中氧化铁的
化学式应为Fe2O3，D 项中氢氧化钾的化学式应为KOH。
【变式2】交警常用装有重铬酸钾（K2Cr2O7）的仪器检测司机是否酒后驾车，因为酒中的乙醇分子能使橙红
色的重铬酸钾变为绿色的硫酸铬[Cr2(SO4)3]，重铬酸钾和硫酸铬中铬的化合价依次是（ ）
A．+6，+3 B．+3，+5 C．+3，+3 D．+3，+6
【答案】A
【解析】在K2Cr2O7和Cr2(SO4)3中，已知钾元素的化合价为+1 价，氧元素的化合价为－2 价，硫酸根的化合
价为－2 价，设在这两种化合物中铬元素的化合价分别为x 和y，则
解得
类型二、考查化学式的有关计算
4.甲醛是装修材料中常见的污染物，其分子结构如图所示，下列表述中正确的是（ ）
A．甲醛是由1 个碳原子、2 个氢原子和1 个氧原子组成的
B．甲醛的相对分子质量是30g
C．甲醛中碳、氢、氧元素的质量比为1：2：1
D．甲醛属于有机化合物
【思路点拨】A、分子由原子构成；
B、相对分子质量的单位是1；
C、观察图示，判断甲醛化学式，进而分析判断；
D、根据甲醛的化学式分析解答，有机物是含有碳元素的化合物。
【答案】D
【解析】分子由原子构成，一个甲醛分子由1 个碳原子、2 个氢原子和1 个氧原子构成，故A 说法错误；甲醛
的相对分子质量是30，故B 说法错误；观察图示，可知一个甲醛分子中含有1 个碳原子、2 个氢原子和1 个
氧原子，故1：2：1 是其分子中原子个数比，而不是元素的质量比，故C 说法错误；由图示可知：甲醛的化学
式是CH2O，含有碳元素，属于有机化合物，故D 正确。
【总结升华】本题考查了学生观察微粒模型图，并会根据题目相关信息解题的能力，掌握相应知识即可正
确解答。
5.请从H、C、O、Na 四种元素中选择合适的元素组成化合物，按要求填空：
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〔1〕由三种元素组成，其水溶液的pH 大于7 的盐的化学式 、相对分子质量为 ；
〔2〕由三种元素组成的有机物的化学式 （只填一种〕、其相对分子质量为 。
【思路点拨】
（1）根据对显碱性盐的记忆和相对分子质量的计算考虑；
（2）根据有机物中一定含有碳元素（不能是碳的氧化物、碳酸盐、碳酸等）和相对分子质量的计算考虑。
【答案】（1）Na2CO3 106 （2）C2H5OH(或C2H6O) 46
【解析】（1）碳酸钠俗称纯碱，其水溶液显碱性，pH 大于7。由于钠显+1 价，碳酸根显-2 价，所以化学式为
Na2CO3；相对分子质量：23×2+12+16×3=106。
（2）乙醇属于有机物，相对分子质量为：12×2+1×5+16+1=46。
【总结升华】解答本题关键是要知道化学式的书写方法和相对分子质量的计算方法。
6.葡萄糖（C6H12O6）、醋酸（C2H4O2）、乳酸（C3H6O3）三种物质与我们的生活密切相关，它们都能在氧气中
完全燃烧生成二氧化碳和水。
（1）这三种物质都属于 （填“无机化合物”或“有机化合物”）；
（2）比较归纳是学习化学的重要方法，上述三种物质的共同特点有 （写出一点即可）；
（3）醋酸中碳、氢、氧元素的质量比为 ；
（4）现有两份质量均为100g 的混合物：①葡萄糖和醋酸的混合物，②葡萄糖和乳酸的混合物。如果将它们
完全燃烧，生成二氧化碳的质量 （填“相同”或“不相同”），你的判断依据是
。
【思路点拨】
（1）利用有机物无机物概念分析解答；
（2）开放型题目只要答案合理即可；
（3）物质组成中各元素的质量比，即各元素的相对原子质量总和的比。
（4）利用三种物质中碳的质量分数进行判断分析即可。
【答案】（1）有机化合物 （2）都含碳元素 （3）6：1：8
（4）相同 三种物质中碳元素的质量分数相同（三种物质的含碳量相同）
【解析】（1）有机物是含碳的化合物，葡萄糖（C6H12O6）、醋酸（C2H4O2）、乳酸（C3H6O3）三物质均含碳，都属于
有机物。
（2）三种物质共同点很多，可从有机物入手分析。
（3）醋酸中碳、氢、氧元素的质量比=12×2：4：16×2=6：1：8。
（4）三种物质中碳、氢、氧元素的质量比均是6：1：8，也就是碳的质量分数相同，据质量守恒定律可知燃烧
后生成的二氧化碳质量相同。
【总结升华】此题是对几种有机物的考查题，解题的重点是利用化学式对元素质量比的分析，从而找到三
种物质的相同点。
举一反三：
【变式1】（2016•富顺县模拟）我省盛产茶叶，“雪青”“清润名茶”等绿茶享誉省内外。绿茶中的单宁酸
具有抑制血压上升、清热解毒、抗癌等功效，其化学式为C76H52O46。下列说法不正确的是（ ）
A．单宁酸由碳、氢、氧三种元素组成
B．1 个单宁酸分子由76 个碳原子、52 个氢原子和46 个氧原子构成
C．单宁酸分子中碳、氢、氧原子数比38：26：23
D．1 个单宁酸分子中含26 个氢分子
【答案】D
【解析】
A、单宁酸是由碳、氢、氧三种元素组成的，故选项说法正确；
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B、1 个单宁酸分子是由76 个碳原子、52 个氢原子和46 个氧原子构成的，故选项说法正确；
C、1 个单宁酸分子是由76 个碳原子、52 个氢原子和46 个氧原子构成的，则单宁酸分子中碳、氢、氧原子
个数比为76：52：46=38：26：23，故选项说法正确；
D、分子是由原子构成的，1 个单宁酸分子中含有52 个氢原子，故选项说法错误。
故选D。
【变式2】现有只含Cu、O 两种元素的固体样品9.0 g，测得Cu 的质量为8.0 g。已知Cu 的氧化物有CuO
和Cu2O，下列说法正确的是（ ）
A．固体样品的组成只有两种情况
B．固体样品一定是CuO 和Cu2O 的混合物
C．固体样品可能是Cu2O
D．若固体样品由两种物质组成，则其中一种物质的质量分数为44％
【答案】CD
【解析】此题给出元素的质量，推测物质的组成。解题的关键在于寻找元素的质量与原子个数之间的关系。
元素的质量与原子个数之间存在等比例关系。由题知，Cu 元素质量为8.0 g，则固体样品中O 元素质量为
1.0 g，则Cu、O 原子个数比为
，即固体样品中Cu、O 元素的组成为Cu2O。固体样品可
能为纯净的Cu2O，也可能是Cu 和CuO 或Cu、Cu2O、CuO，但不可能是CuO 和Cu2O 组成的混合物。如固
体样品是由两种物质组成，则为Cu 和CuO 的组合。设固体样品中Cu 的质量为x，则CuO 的质量为（9.0 g
－x ），由题知，
，x=4 g ，即Cu 在固体样品中的质量分数为
。
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