元素及其化合物價(jià)類二維圖的突破

張志華

(山東省壽光市第一中學(xué))

元素及其化合物涉及的知識(shí)點(diǎn)繁多、雜亂、不好記憶,價(jià)類二維圖用橫坐標(biāo)表示物質(zhì)的類別,縱坐標(biāo)表示元素的化合價(jià),把元素的化合價(jià)同物質(zhì)的類別結(jié)合,使元素化合物知識(shí)系統(tǒng)化,有利于從化合價(jià)本質(zhì)上理解元素及其化合物的性質(zhì),形成知識(shí)體系,元素的價(jià)類二維圖是我們學(xué)習(xí)元素及其化合物相關(guān)知識(shí)的重要模型和工具.

1 氯及其化合物價(jià)類二維圖

氯及其化合物是中學(xué)化學(xué)重要的知識(shí)點(diǎn),氯元素有－1、＋1、＋3、＋5、＋7價(jià),形成的化合物較多,氯及其化合物在日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛,是高考的熱點(diǎn).

例1如圖1為氯元素物質(zhì)的價(jià)類二維圖,下列說法錯(cuò)誤的是().

圖1

A.丙和丁均能與NaOH 溶液反應(yīng)生成鹽和水

B.戊可以用來做制取氧氣或氯氣的反應(yīng)物

C.甲和丙都能使有色物質(zhì)褪色

D.己在固態(tài)時(shí)不導(dǎo)電,但屬于電解質(zhì)

分析根據(jù)“價(jià)類二維圖”可知,甲為Cl2,乙為ClO2,丙為HClO,丁為HClO4,戊為KClO3,己為KCl.對(duì)各選項(xiàng)分析可知答案為C.

點(diǎn)評(píng)價(jià)類二維圖中,首先要根據(jù)化合價(jià)結(jié)合物質(zhì)類別判斷出具體物質(zhì),然后再根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)答題.

2 硫及其化合物價(jià)類二維圖

硫元素的常見化合價(jià)有－2、＋4、＋6價(jià).－2、＋4價(jià)的硫有還原性,＋6價(jià)的硫有氧化性,硫及其化合物在日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的應(yīng)用,是高考的?？键c(diǎn).

例2硫元素的價(jià)類二維圖如圖2所示.下列說法錯(cuò)誤的是().

圖2

A.a與c、d、e都有可能反應(yīng)生成b

B.d溶液久置于空氣中會(huì)生成e,溶液的pH 減小

C.鹽g與鹽f之間也可能發(fā)生反應(yīng)

D.銅與e的濃溶液共熱產(chǎn)生的氣體通入BaCl2溶液中,有沉淀產(chǎn)生

分析根據(jù)化合價(jià)以及物質(zhì)的類別可知:a 為H2S、b為S、c為SO2、d為H2SO3、e為H2SO4、f為含的鹽、g為含的鹽.H2S與SO2、H2SO3、H2SO4都有可能發(fā)生歸中反應(yīng)生成硫單質(zhì),選項(xiàng)A 說法正確.H2SO3具有較強(qiáng)的還原性,在空氣中久置會(huì)被氧氣氧化成硫酸,硫酸酸性更強(qiáng),溶液pH 更小,選項(xiàng)B 說法正確.若g為硫酸氫鹽,在溶液中可以電離出H＋,H＋可以和或反應(yīng)制得SO2,選項(xiàng)C說法正確.銅與濃硫酸共熱產(chǎn)生的氣體為SO2,將SO2通入BaCl2溶液中,SO2與H2O 反應(yīng)生成H2SO3,但H2SO3不與BaCl2反應(yīng),所以沒有沉淀產(chǎn)生,選項(xiàng)D 說法錯(cuò)誤.答案為D.

點(diǎn)評(píng)SO2通入BaCl2溶液中不能發(fā)生反應(yīng),但SO2通入Ba(NO3)2溶液,由于酸性條件下具有強(qiáng)氧化性,可氧化有還原性的亞硫酸,產(chǎn)生,因此產(chǎn)生白色沉淀.

3 氮及其化合物價(jià)類二維圖

氮元素是重要的植物營(yíng)養(yǎng)元素,硝酸在工業(yè)生產(chǎn)中有重要的應(yīng)用,因此氮及其化合物的轉(zhuǎn)化也是高考?？嫉闹R(shí)點(diǎn).

例3圖3是某元素常見物質(zhì)的價(jià)類二維圖,其中d為紅棕色氣體,f和g均為正鹽且焰色反應(yīng)火焰為黃色.下列說法不正確的是().

圖3

A.e的濃溶液可以用鋁槽車運(yùn)輸

B.氣體a、c均可用濃硫酸干燥

C.常溫下,將充滿d的密閉燒瓶置于冰水中,燒瓶?jī)?nèi)紅棕色變淺

D.d可與NaOH 溶液反應(yīng)生成f和g

分析由題干信息“d為紅棕色氣體氧化物”,可知d為NO2,說明該圖為N 元素的價(jià)類二維圖,由圖可知,a 為NH3、b 為N2、c 為NO、d 為NO2,e 為HNO3,f和g均為正鹽且焰色反應(yīng)火焰為黃色,說明g、f含有Na＋,則f為NaNO3、g為NaNO2.由分析可知,e的濃溶液即濃HNO3,由于常溫下鋁在濃硝酸中發(fā)生鈍化,故可以用鋁槽車運(yùn)輸,選項(xiàng)A 說法正確.由分析可知,氣體a為NH3不能用濃硫酸干燥,c為NO可用濃硫酸干燥,選項(xiàng)B 說法錯(cuò)誤.由分析可知,d為NO2,常溫下,將充滿d的密閉燒瓶置于冰水中,由于反應(yīng)2NO2(g)?N2O4(g)的ΔH＜0,平衡正向移動(dòng),故燒瓶?jī)?nèi)紅棕色變淺,選項(xiàng)C 說法正確.由分析可知,d為NO2,可與NaOH 溶液反應(yīng)生成NaNO3和NaNO2,選項(xiàng)D 說法正確.答案為B.

點(diǎn)評(píng)學(xué)習(xí)過程中學(xué)生要注意記住物質(zhì)的特性,如有顏色的物質(zhì);鐵或鋁遇濃硫酸或濃硝酸可發(fā)生鈍化;NO2氣體存在平衡2NO2(g)?N2O4(g),故沒有純凈的NO2或N2O4氣體;NO2雖然可與水反應(yīng)生成硝酸,但不是酸性氧化物等.

4 鈉及其化合物價(jià)類二維圖

鈉元素原子最外層只有1個(gè)電子,因此鈉元素只有＋1 價(jià),但鈉的化合物較多,也是高考?？嫉闹R(shí)點(diǎn).

例4鈉及其化合物的價(jià)類二維圖及部分轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖4所示.

圖4

(1)價(jià)類二維圖中缺失的類別A 為________,B的化學(xué)式為_________.

(2)反應(yīng)①②③④⑤中,屬于氧化還原反應(yīng)的是_________(填標(biāo)號(hào)).

分析(1)價(jià)類二維圖中,類別A 對(duì)應(yīng)的物質(zhì)是NaOH,NaOH 屬于堿,缺失的類別A 為堿,B 是Na的氧化物,化學(xué)式為Na2O.(2)反應(yīng)①是Na和氧氣反應(yīng)生成Na2O,屬于氧化還原反應(yīng);反應(yīng)②是Na2O2和水反應(yīng)生成NaOH 和氧氣,屬于氧化還原反應(yīng);反應(yīng)③是NaHCO3分解為Na2CO3、CO2、H2O,屬于非氧化還原反應(yīng);反應(yīng)④是Na和水反應(yīng)生成NaOH 和氫氣,屬于氧化還原反應(yīng);反應(yīng)⑤是Na2CO3和Ca(OH)2反應(yīng)生成NaOH 和CaCO3,屬于非氧化還原反應(yīng).

答案(1)堿;Na2O.(2)①②④.

點(diǎn)評(píng)價(jià)類二維圖中缺失的物質(zhì)要根據(jù)縱坐標(biāo)化合價(jià)和橫坐標(biāo)物質(zhì)類別結(jié)合考慮.

元素價(jià)類二維圖系統(tǒng)清晰地表達(dá)了元素及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系,在學(xué)習(xí)中有著重要作用,深入理解價(jià)類二維圖能較好地掌握元素及其化合物的性質(zhì).

(完)