厨房里有两只标着“钩数”的小挂钩:一只标 +2,另一只标 −1。要把它们拼成一个稳定的组合,不能随手拿一只配一只;两个正向“钩位”正好要由两个负向“钩位”来配平。化学式里的下标也在做同一件事:它不是装饰数字,而是在记录不同原子(或原子团)怎样按一定个数比结合。
上一章已经会读、会写一些化学式了。这一章要解决更关键的问题:当你只知道组成物质的元素或原子团时,怎样有根据地写出下标?又怎样从化学式倒推出某元素的化合价,并正确读出一些常见化合物的名称?
以氯化镁为例。镁常显 +2 价,氯常显 −1 价。若写成 MgCl,一个镁对应的 +2 没有被抵消;需要两个氯,才得到 MgCl₂。用化合价来表示原子之间相互化合的数目关系,正是为了抓住这种“组合比例”。
化合价带有正、负号。初中阶段可以先这样理解:在化合物中,正价部分与负价部分的总效果必须互相抵消。因此,化合物中各元素(或原子团)的化合价代数和为 0。这句话既是检验器,也是写化学式的依据。
化合价的数字和正负号写在元素符号正上方,例如 Mg 显 +2 价。它与离子所带电荷不是同一种写法:离子电荷标在右上角,符号写在数字后,如 Mg²⁺。本章做化合价题时,先看清题目问的是“价”还是“离子所带电荷”。

考试不会要求把元素周期表全背下来,但下列常用化合价要能熟练调用。把它们看成常见搭档的“配对数”,而不是孤立的口诀。
这里有两个容易被忽略的前提。第一,化合价要结合具体物质判断;同一种元素不一定只出现一种化合价。第二,单质中元素的化合价是 0,例如 O₂、Fe、S 都不能拿来套“氧常显 −2 价”或“铁常显 +2、+3 价”。

有人看到 H₂O 后写:氢是 +1,氧是 −2,相加等于 −1,所以水不符合规律。问题出在哪?——把下标 2 忘掉了。一个水分子中有两个氢原子,氢的贡献应算两次:
同样地,Al₂O₃ 中铝是 +3 价、氧是 −2 价:
这就是为什么公式里是 2 个铝和 3 个氧,而不是随意写成 AlO 或 Al₃O₂。
实验室常用的硫酸铜溶液是蓝色的。已知 CuSO₄ 中铜显 +2 价、氧显 −2 价,硫应显什么价?
先别急着凭记忆回答。把硫的化合价设为 x,并把每个下标都算进去:
(+2) + x + (−2)×4 = 0。2 + x − 8 = 0,所以 x = +6。+6 价。检查时再代回去:+2 + +6 − 8 = 0,刚好平衡。求未知化合价时,原子团若作为整体出现,也要把它当成一个有化合价的整体来计算。例如 Ca(OH)₂ 中有两个 OH 原子团,不能只写一个 −1;应算 (+2)+2×(−1)=0。
现在回到最实用的情境:试剂瓶上写着“氧化铝”,怎样写出它的化学式?你知道铝为 +3 价,氧为 −2 价;一个铝和一个氧并不能抵消。最小的共同配平量是 6,所以需要 2 个铝提供 +6,3 个氧提供 −6,得到 Al₂O₃。
交叉法可以帮助快速写下标,但它只是速算办法,不能替代最后的检验。稳妥的流程如下:
1 时不写。
钙显 +2 价,氯显 −1 价。要抵消一个 +2,需要两个 −1,因此写作 CaCl₂。验证:
为什么不是 Ca₂Cl?这是一种典型的“只记交叉、不看方向”错误。钙的 +2 应成为氯的下标,氯的 −1 应成为钙的下标;但钙的下标是 1,要省略。
氢氧化钙由 Ca²⁺ 和 OH⁻ 对应的部分组成。一个钙要配两个氢氧根原子团,所以写成 Ca(OH)₂。
这里为什么一定有括号?自问一下:下标 2 到底只管 O,还是让整个 OH 重复两次?——它必须管整个 OH 原子团,括号才表示有 2 个 OH。如果写成 CaOH₂,读出的组成会变成 1 个 O 和 2 个 H,完全不是两个氢氧根。
铵根 NH₄ 显 +1 价,硫酸根 SO₄ 显 −2 价。要有两个铵根才能配一个硫酸根,写作 (NH₄)₂SO₄。左边的铵根下标为 2,必须用括号;右边只有一个 SO₄,不需要括号。
“交叉后不约分”和“原子团下标不加括号”是中考化学式题最常见的两类失分。Ca₂O₂ 要约成 CaO;两个硝酸根应写 Ca(NO₃)₂,不能写 CaNO₃₂。
化学式像物质的身份证,名称要把它读出来。面对一个式子,先问两个问题:它由哪些元素或原子团组成?是否需要用名称区分同一金属的不同价态?先回答这两个问题,再读名称会可靠得多。
二元化合物由两种元素组成。常见的读法有:MgO 叫氧化镁,CO₂ 叫二氧化碳,P₂O₅ 叫五氧化二磷,CaCl₂ 叫氯化钙,Na₂S 叫硫化钠。含有原子团的常见物质也要能认出名称,例如 CuSO₄ 是硫酸铜,NaOH 是氢氧化钠,Na₂CO₃ 是碳酸钠。
铁是一个很好的提醒:FeCl₂ 中铁显 +2 价,名称是氯化亚铁;FeCl₃ 中铁显 +3 价,名称是氯化铁。“亚”用于区分较低的常见价态,不能看到 Fe 就不加判断地都叫氯化铁。

实验桌上有两瓶浅绿色和黄色的溶液,标签只剩下 FeCl₂ 与 FeCl₃。即使暂时不通过颜色判断,先用化合价也能给标签补上名称:Cl 为 −1 价,FeCl₂ 中铁为 +2,应叫氯化亚铁;FeCl₃ 中铁为 +3,应叫氯化铁。化合价在这里不是为了做算术,而是让名称、组成与实验观察能够互相印证。
下列化学式中,书写正确的是哪一个?
A. AlO B. Mg₂O₂ C. Ca(OH)₂ D. NaCO₃
在 Na₂SO₃ 中,Na 显 +1 价、O 显 −2 价。S 的化合价是?
请写出“碳酸钙”的化学式,并解释为什么不是 CaCO₃₂。
遇到陌生化学式,先圈出原子团和下标,再做“化合价×个数”的加法;遇到名称写化学式,先标价、求最简比、处理括号、最后验算。把这四步做完整,化合价题就从背诵题变成了可检查的推理题。