高考新題型“價(jià)-類”二維圖的考查

摘 要：“價(jià)-類”二維圖是一種以化合價(jià)為縱坐標(biāo)，以物質(zhì)類別為橫坐標(biāo)，在二維平面內(nèi)繪制含有某元素的物質(zhì)的轉(zhuǎn)化的圖像，高考新題型“價(jià)-類”二維圖的考查有助于考生形成“分類觀”“元素觀”“轉(zhuǎn)化觀”等化學(xué)基本觀念，有助于實(shí)現(xiàn)對(duì)元素化合物知識(shí)的系統(tǒng)化而全面的考查.

關(guān)鍵詞：高考新題型；價(jià)-類二維圖；高中化學(xué)

中圖分類號(hào)：G632?? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?? 文章編號(hào)：1008-0333（2024）01-0136-03

收稿日期：2023-10-05

作者簡介：朱沈燕（1983.10-），女，江蘇省如皋人，本科，中學(xué)一級(jí)教師，從事高中化學(xué)教學(xué)研究.

常見的“價(jià)-類”二維圖是以物質(zhì)的類別為橫坐標(biāo)，以某種元素的化合價(jià)為縱坐標(biāo)，在二維平面內(nèi)繪制的含有該元素物質(zhì)的圖像.以“價(jià)-類”二維圖為素材考查基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)體現(xiàn)元素觀、分類觀、轉(zhuǎn)化觀等化學(xué)觀念的落實(shí)與培養(yǎng)，因此備受高考命題者的青睞，2021、2023年的廣東卷連續(xù)兩年出現(xiàn)對(duì)“價(jià)-類”二維圖的考查，應(yīng)引起重視.

1 基于“價(jià)-類”二維圖的元素化合物性質(zhì)與轉(zhuǎn)化的考查

例1 （2023年廣東卷改編）部分含Na或含Cu物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價(jià)關(guān)系如圖1所示.下列推斷不合理的是（? ）.

A．可通過觀察單質(zhì)a、氧化物b的顏色，判斷其為何種物質(zhì)

B．可存在c→d→e的轉(zhuǎn)化

C．新制的d懸濁液可用于檢驗(yàn)葡萄糖中的醛基

D．能與H2O反應(yīng)生成c的物質(zhì)只有b

解析 單質(zhì)a可能為金屬銅或鈉，兩種物質(zhì)顏色不同，可以區(qū)分；氧化物b可能是Na2O為白色，Na2O2為淡黃色、Cu2O為磚紅色，三種物質(zhì)顏色均不同，可以區(qū)分，合理，A不符合題意；由圖可知a、b、c對(duì)應(yīng)物質(zhì)分別為：鈉、氧化鈉（過氧化鈉）、氫氧化鈉或a、b、e 、d對(duì)應(yīng)物質(zhì)分別為：銅、氧化亞銅、氧化銅、氫氧化銅，氫氧化鈉和硫酸銅反應(yīng)生成氫氧化銅，氫氧化銅受熱分解生成氧化銅，所以存在c→d→e的轉(zhuǎn)化，合理，B不符合題意；醛基具有還原性，新制的Cu（OH）2懸濁液可用于檢驗(yàn)葡萄糖中的醛基，合理，C不符合題意；Na2O2、Na與H2O反應(yīng)也可以生成NaOH，不合理，D符合題意.故選D.

考點(diǎn)分析 基于“價(jià)-類”二維圖的元素化合物性質(zhì)與轉(zhuǎn)化的考查是將物質(zhì)分類排列，同價(jià)態(tài)的物質(zhì)排成一行，讓考生判斷分析哪些物質(zhì)可能發(fā)生歧化反應(yīng)，哪些物質(zhì)可能發(fā)生歸中反應(yīng)，依據(jù)氧化還原反應(yīng)的價(jià)態(tài)規(guī)律可得含有元素價(jià)態(tài)相對(duì)高的微粒一般具有氧化性，價(jià)態(tài)相對(duì)低的微粒一般具有還原性，中間價(jià)態(tài)的一般可發(fā)生歧化反應(yīng).橫向變化體現(xiàn)同價(jià)態(tài)的氧化物、堿、鹽等不同類別物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化；縱向變化是同類別，不同價(jià)態(tài)物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化，斜向變化是不同類別、不同價(jià)態(tài)物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化，不同價(jià)態(tài)物質(zhì)轉(zhuǎn)化要體現(xiàn)其還原性和氧化物、遵循氧化還原規(guī)律.“價(jià)-類”二維圖可以明確物質(zhì)之間轉(zhuǎn)化的反應(yīng)類型，如橫向轉(zhuǎn)化，化合價(jià)不變，通常是復(fù)分解反應(yīng).而斜向反應(yīng)化合價(jià)不同，則反應(yīng)類型一定是氧化還原反應(yīng).“價(jià)-類”二維圖將試題信息一目了然地呈現(xiàn)出來，考查考生必備知識(shí)體系是否完善，并要學(xué)會(huì)遷移應(yīng)用等關(guān)鍵能力［1］.

備考啟示 “價(jià)-類”二維圖很適合在高三的一輪復(fù)習(xí)元素化合物中使用，用構(gòu)建“價(jià)-類”二維圖的方法復(fù)習(xí)元素化合物的知識(shí)，可以有效地幫助學(xué)生構(gòu)建知識(shí)體系，將零散的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)化，便于學(xué)生站在更高的高度來認(rèn)識(shí)化學(xué)、學(xué)習(xí)化學(xué)、熟練地運(yùn)用化學(xué).

重視學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)，試題呈現(xiàn)方式多樣，高中化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)包括物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論、典型化合物的性質(zhì)、基本化學(xué)反應(yīng)原理、基本化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作方法和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想等，圍繞這些基礎(chǔ)內(nèi)容，深入考查學(xué)生對(duì)離子方程式、化學(xué)實(shí)驗(yàn)、元素性質(zhì)與周期率等必備知識(shí)點(diǎn)的理解與應(yīng)用.同時(shí)，要注意試題的綜合性，對(duì)有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)、物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)原理等模塊知識(shí)點(diǎn)的滲透考查.

變式練習(xí)1 硫元素的價(jià)類二維圖如圖2所示.下列說法錯(cuò)誤的是（? ）.

A．a(chǎn)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，溶液的酸性增強(qiáng)

C．鹽g與鹽f之間也可能發(fā)生反應(yīng)

D．將銅與e的濃溶液共熱產(chǎn)生的氣體通入Ba（NO3）2液中，無明顯現(xiàn)象

解析 由“價(jià)—類”二維圖可確定a為H2S，b為S，c為SO2，d為H2SO3，e為H2SO4，f為R2SO3或RHSO3，g為R2SO4或RHSO4（假設(shè)R顯+1價(jià)）.A項(xiàng)，由分析可知，a為H2S、c為SO2、d為H2SO3、e為H2SO4，H2S與SO2、H2SO3、H2SO4（濃）都能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，A正確；B項(xiàng)，d為H2SO3，久置于空氣中會(huì)被氧氣氧化生成H2SO4，溶液的酸性增強(qiáng)，B正確；C項(xiàng)，若g為RHSO4，f為R2SO3或RHSO3，則鹽g與鹽f之間也可能發(fā)生離子交換反應(yīng)，C正確；D項(xiàng)，銅與濃硫酸共熱產(chǎn)生的氣體為SO2，通入Ba（NO3）2溶液中，會(huì)生成BaSO4，產(chǎn)生白色沉淀，D錯(cuò)誤.故選D.

2 基于“價(jià)-類”二維圖的元素化合物性質(zhì)與應(yīng)用的考查

例2 （2021年廣東卷改編）部分含F(xiàn)e物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價(jià)關(guān)系如圖3所示.下列說法不正確的是（? ）.

A．c常用作涂料

B．f可與K3［Fe（CN）6］反應(yīng)制藍(lán)色顏料

C．g的溶液可用于檢驗(yàn)苯酚

D．可將g加入濃堿液中制得e的膠體作凈水劑

解析 由題干價(jià)類二維圖信息可知，a為Fe、b為FeO、c為Fe2O3、d為Fe（OH）2，e為Fe（OH）3、f為Fe2+、g為Fe3+，據(jù)此分析解題.c為Fe2O3，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定且呈紅棕色，故c常用作涂料，A正確；f為Fe2+的鹽，可與K3［Fe（CN）6］反應(yīng)制藍(lán)色顏料

KFe［Fe（CN）6］，B正確；g為Fe3+的鹽，F(xiàn)e3+遇到苯酚顯紫色，即g的溶液可用于檢驗(yàn)苯酚，C正確；Fe3+的鹽與濃堿液反應(yīng)生成Fe（OH）3沉淀，制備Fe（OH）3膠體操作為：向沸水中滴加飽和FeCl3溶液，繼續(xù)煮沸至溶液呈紅褐色，停止加熱，D錯(cuò)誤.故選D.

考點(diǎn)分析 以“價(jià)-類”二維圖為載體，考查核心元素及其化合物性質(zhì)與應(yīng)用，體現(xiàn)高考化學(xué)注重對(duì)必備知識(shí)的考查，橫坐標(biāo)表示物質(zhì)的類別如單質(zhì)、氧化物、氫化物、酸、堿、鹽，考查考生從物質(zhì)類別角度，結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)分析判斷其在生成生活中的應(yīng)用［2］.

備考啟示 “價(jià)-類”二維圖有助于構(gòu)建不同物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，將繁多雜亂的物質(zhì)清晰分類，有助于構(gòu)建完善的知識(shí)體系，同時(shí)清晰地呈現(xiàn)物質(zhì)的氧化性、還原性、同價(jià)態(tài)的物質(zhì)性質(zhì)相近.性質(zhì)決定用途，因此基于“價(jià)-類”二維圖的元素化合物性質(zhì)與應(yīng)用其考查的核心是元素，延伸的是性質(zhì)應(yīng)用，復(fù)習(xí)的方法是分類，需要注意的是轉(zhuǎn)化，嘗試構(gòu)建其他元素的“價(jià)-類”二維圖，并熟悉其在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用.變式練習(xí)2 如圖4是某元素的價(jià)一類二維圖，其中A為正鹽，X是一種強(qiáng)堿，通常條件下Z是無色液體，E的相對(duì)分子質(zhì)量比D大16，各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖4所示.下列說法錯(cuò)誤的是（? ）.

A．物質(zhì)A作肥料時(shí)不適合與草木灰混合施用

B．物質(zhì)B是弱電解質(zhì)，其水溶液呈弱堿性

C．物質(zhì)C一般用排水法收集

D．D→E的反應(yīng)可用于檢驗(yàn)D

解析 通常條件下，Z是無色液體，可確定Z為水， A與X反應(yīng)可以生成B，A為正鹽，X為強(qiáng)堿，可確定A為氨鹽，B為氨，Y為氧氣，C為氮?dú)?，D為一氧化氮，E為二氧化氮，Z為水，F(xiàn)為硝酸，X為強(qiáng)堿，所以G為硝酸鹽.A項(xiàng)，氨鹽與草木灰混合會(huì)釋放出氨，不適合與草木灰混合使用，A正確；B項(xiàng)，氨屬于非電解質(zhì)，其水溶液顯弱堿性，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，一氧化氮難溶于水且可以與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)，生成二氧化氮，一般采用排水法收集，C正確；D項(xiàng)，一氧化氮被氧氣氧化，生成二氧化氮，顏色會(huì)由無色變?yōu)榧t棕色，有明顯的顏色變化，可用于檢驗(yàn)一氧化氮，D正確.故選B.

3 結(jié)束語

“價(jià)-類”二維圖以探究多種變價(jià)元素為載體，以獨(dú)特的認(rèn)識(shí)視角，將散落的物質(zhì)有序地排列，物質(zhì)間關(guān)系脈絡(luò)清晰明了，促進(jìn)知識(shí)結(jié)構(gòu)化.高考中“價(jià)-類”二維圖考查考生的認(rèn)識(shí)能力和預(yù)測(cè)能力，是落實(shí)證據(jù)推理與模型認(rèn)知、科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要體現(xiàn)［3］，構(gòu)建“價(jià)-類”二維圖認(rèn)知模型是復(fù)習(xí)元素化合物重要方式之一，因此在備考中應(yīng)加以應(yīng)用，從而達(dá)到最佳的復(fù)習(xí)效果.

參考文獻(xiàn)：

［1］ 任寶華.復(fù)習(xí)課中使用“元素價(jià)-類二維圖”的誤區(qū)及教學(xué)改進(jìn)建議［J］.化學(xué)教育，2016（1）：7-8.

［2］ 徐凱里，陳永平.基于模型認(rèn)知的價(jià)-類二維圖在元素化合物學(xué)習(xí)中的應(yīng)用：以“自然界中硫氮元素的循環(huán)”教學(xué)為例［J］.化學(xué)教學(xué)，2020（7）：56-57.

［3］ 賈喜珍.如何把價(jià)類二維圖轉(zhuǎn)化為學(xué)生復(fù)習(xí)元素化合物知識(shí)的思路：以硫及化合物知識(shí)的復(fù)習(xí)為例［J］.新課程（下旬），2014（6）：23.

［責(zé)任編輯：季春陽］