纯净物的定义与核心特征
1. 基本定义
纯净物是指由一种单质或化合物组成的物质，其组成和性质固定，能够用唯一的化学式表示。例如氧气（O?）、氮气（N?）、水（H?O）等均属于纯净物。
- 宏观视角：仅含一种成分的物质。
- 微观视角：由同种分子、原子或离子构成（如金属铜由铜原子构成，二氧化碳由CO?分子构成）。
2. 核心特征
（1）组成固定
- 纯净物的成分比例恒定，例如水的化学式为H?O，无论来源怎样，其氢氧原子比始终为2:1。
- 例外情况：若某纯净物含有同位素（如普通水H?O与重水D?O混合），仍视为纯净物，因其化学性质一致。
（2）性质固定
- 具有确定的物理性质（如熔点、沸点、密度）和化学性质（如特定反应条件与产物）。例如纯水的沸点为100℃，而混合物的沸点会随成分变化。
（3）化学符号唯一性
- 所有纯净物均有专属化学式，例如硫酸（H?SO?）、高*（KMnO?）。
3. 分类与实例
（1）单质：由同种元素组成的纯净物
- 如氧气（O?）、铁（Fe）、金刚石（C）。
（2）化合物：由不同元素通过化学键结合而成的纯净物
- 如二氧化碳（CO?）、氯化钠（NaCl）、硫酸（H?SO?）。
4. 与混合物的区别
| 特征 | 纯净物 | 混合物 |
|---|---|---|
| 组成 | 单一成分，化学式唯一 | 多种成分，无固定化学式 |
| 性质 | 熔沸点固定 | 性质不固定（如空气无固定沸点） |
| 实例 | 蒸馏水、金 | 空气、海水、合金 |
常见误区：
- 冰水混合物属于纯净物（均由H?O构成）。
- 盐酸是HCl与水*，而纯硫酸是纯净物。
5. 实际应用与学说局限性
- 现实中不存在完全纯净物，如半导体材料高纯硅纯度达99.999999999%，仍含微量杂质。
- 结晶水合物（如CuSO?·5H?O）是纯净物，因其分子结构固定。
纯净物是化学研究的理想模型，通过其固定组成和性质为实验与工业提供基准，而实际应用中需结合纯度要求灵活判断。
