中圖分類號(hào):G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1008-0333(2025)16-0107-03
以元素為核心,通過橫、縱坐標(biāo)表示化合價(jià)與類別,再?gòu)摹皟r(jià)一類”角度認(rèn)識(shí)物質(zhì)性質(zhì)和轉(zhuǎn)化,可以直觀清晰地呈現(xiàn)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系,進(jìn)而廣泛應(yīng)用于系統(tǒng)學(xué)習(xí)、整合元素及化合物知識(shí).基于此,以“價(jià)一類”二維圖為考查載體成為高考命題的新熱點(diǎn).
1 融合物質(zhì)性質(zhì)與轉(zhuǎn)化發(fā)散式的考查
例1 (2024 年·廣東卷改編)圖1為銅或鎂元素的部分“價(jià)一類”二維圖,下列敘述不正確的是( ).
A.可能存在 a?d?e 的直接轉(zhuǎn)化
B.d可能溶于過量的氨水
C.若新制的d能用于檢驗(yàn)醛基,則此時(shí)生成b
D.蒸干e的水溶液均能得到原溶質(zhì)
解析由圖中元素化合價(jià)和物質(zhì)類別可推出:a為 Cu 或 Mg ,b為 Cu2O ,c為 CuO 或 MgO ,d為Cu(OH)2 或 Mg(OH)2 ,e為可溶性銅鹽或鎂鹽.鎂與熱水反應(yīng)生成 Mg(OH)2 Mg(OH)2 與酸反應(yīng)生成可溶性鎂鹽,存在 a?d?e 的直接轉(zhuǎn)化,A正確; Cu(OH)2 可溶于過量的氨水,生成絡(luò)合物,B正確;新制的Cu(OH)2 能用于檢驗(yàn)醛基,則生成 Cu2O,C 正確;蒸干揮發(fā)性酸的銅鹽的水溶液比如氯化銅溶液,因?yàn)殂~離子存在水解,最終會(huì)得到 Cu(OH)2 或 CuO ,并不能得到原溶質(zhì),D錯(cuò)誤.答案選D.
點(diǎn)評(píng)“價(jià)一類”二維圖從宏觀角度整合某元素組成物質(zhì)的類別與價(jià)態(tài),如非金屬元素一般按照氫化物、單質(zhì)、氧化物、含氧酸、含氧酸鹽的類別,價(jià)態(tài)由低到高順序排列.“價(jià)一類”二維圖考查的角度涉及常見元素及其化合物的性質(zhì)、物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程中的氧化還原等,基于必備知識(shí),考查圖像信息的提取與應(yīng)用能力[1].2023—2024年的廣東卷均發(fā)散式考查以同一“價(jià)一類”二維圖分析不同元素及其化合物的轉(zhuǎn)化與性質(zhì),試題注重基礎(chǔ)性、綜合性與發(fā)散性,對(duì)考生的遷移應(yīng)用、分析判斷等關(guān)鍵能力提出更高的要求.
模擬預(yù)測(cè)1 (2025 年·湖北一模)鐵元素的“價(jià)一類”二維圖如圖2所示.下列有關(guān)說法正確的是)
A.向d的硝酸鹽溶液中加入稀鹽酸,可實(shí)現(xiàn)d
的轉(zhuǎn)化B.在空氣中加熱c,可實(shí)現(xiàn)
的轉(zhuǎn)化C.高溫下a與水蒸氣反應(yīng)可得到eD.在水中 g 易水解,在水處理過程中常加入g的硫酸鹽殺菌消毒答案:A
2 融合物質(zhì)結(jié)構(gòu)與用途的綜合性考查
例2部分含氮物質(zhì)的“價(jià)—類”二維圖如圖3所示.下列敘述錯(cuò)誤的是( ).
A.a分子為極性分子
B.c的酸根離子的空間結(jié)構(gòu)為V形
C.水和d反應(yīng)生成e和b,b是工業(yè)合成氨,生成氮肥的重要原料
D.少量e的濃溶液貯存于棕色試劑瓶中,工業(yè)生產(chǎn)中用鋁制或鐵制容器來(lái)盛裝
解析 根據(jù)含氮物質(zhì)的價(jià)一類二維圖,a為-2價(jià)N的氫化物,a是 N2H4 ;b為 N2 : c 為 +3 價(jià)N的含氧酸, c 是 HNO2 5 d 是 +4 價(jià)N的氧化物,d是 NO2 ;e是為 +5 價(jià)N的含氧酸,e是HNO3 .a為 N2H4 (肼),胖分子正負(fù)電荷中心不重合,為極性分子,A正確; NO2- 中N原子價(jià)電子對(duì)數(shù)為3, sp2 雜化,空間結(jié)構(gòu)為V形,B正確; NO2 與 H2O 生成 HNO3 和 NO,不能生成 N2 ,C錯(cuò)誤;濃硝酸見光易分解,少量濃硝酸貯存于棕色試劑瓶中,常溫下,濃硝酸遇鋁、鐵會(huì)鈍化,可用鋁制或鐵制容器來(lái)盛裝,D正確.答案選C.
點(diǎn)評(píng)物質(zhì)的性質(zhì)與用途是元素及其化合物主要考查的內(nèi)容,結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)決定用途,隨著新課程與新高考的推薦,融合結(jié)構(gòu)與用途的“價(jià)一類”二維圖充分體現(xiàn)高考命題的綜合性與應(yīng)用性要想準(zhǔn)確解答“價(jià)一類”二維圖試題,元素及其化合物的轉(zhuǎn)化是須關(guān)注的重點(diǎn),同時(shí)也是復(fù)習(xí)備考時(shí)打破不同模塊的知識(shí)界定2],應(yīng)注意常見物質(zhì)的價(jià)鍵類型、空間構(gòu)型、中心原子的雜化方式、氫鍵等物質(zhì)的結(jié)構(gòu)等相關(guān)考點(diǎn)的滲透,以及由性質(zhì)衍生的物質(zhì)用途的考查.未來(lái),“價(jià)一類”二維圖的命題會(huì)涉及結(jié)構(gòu)、化學(xué)反應(yīng)原理、有機(jī)、無(wú)機(jī)等不同模塊知識(shí)的綜合性考查.
模擬預(yù)測(cè)2(2025 年·廣東汕頭一模)部分N或C及其化合物的價(jià)類二維圖如圖4所示.下列說法正確的是( ).
A.d、e均為酸性氧化物B.c的結(jié)構(gòu)中只可能存在鍵C.j和h發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成的產(chǎn)物中存在離子化合物D.b的沸點(diǎn)高于a是因?yàn)閎的化學(xué)鍵更穩(wěn)定答案:C
3融合定性分析與定量計(jì)算的多角度考查
例3含氯元素物質(zhì)的“價(jià)—類”二維圖如圖5所示,下列說法錯(cuò)誤的是( ).
A.可實(shí)現(xiàn)甲 $$ 戊 $$ 已 $$ 甲的循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系B.相同質(zhì)量的乙消毒效率比甲低(用單位質(zhì)量的氧化劑所得到的電子數(shù)來(lái)表示消毒效率)C.1molMnO2 與足量的濃鹽酸加熱制備甲轉(zhuǎn)移電子數(shù)目一定為 2NA D.等濃度溶液的酸性比較:丁 gt; 丙解析由氯元素物質(zhì)的“價(jià)一類”二維圖可以得出,甲、乙、丙、丁、戊、己分別為 Cl2、ClO2、HClO 與熱的KOH溶液反應(yīng)可生成 KClO3 , KClO3 受熱分解可生成KCl,KCl與KMnO4 酸性溶液反應(yīng)可生成 Cl2 ,所以可實(shí)現(xiàn)甲 $$ 戊$$ 已 $$ 甲的循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系,A正確;相同質(zhì)量的 Cl2 (甲) ClO2 (乙)的得電子數(shù)之比為
≈0.38 ,所以相同質(zhì)量的乙消毒效率比甲高(用單位質(zhì)量的氧化劑所得到的電子數(shù)來(lái)表示消毒效率),B錯(cuò)誤; Ω1molMnO2 與足量的濃鹽酸加熱制備Cl2 ,發(fā)生下列轉(zhuǎn)化: MnO2-Cl2-2e- ,所以轉(zhuǎn)移電子數(shù)目一定為 2NA ,C正確;丙、丁分別為HClO、HClO4 ,HCIO為弱酸, HClO4 為強(qiáng)酸,所以等濃度溶液的酸性比較: HClO4gt;HClO,I 0正確.答案選B.
點(diǎn)評(píng)“價(jià)一類”二維圖不僅通過價(jià)態(tài)與轉(zhuǎn)化關(guān)系,對(duì)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及用途進(jìn)行定性分析,同時(shí)也可依據(jù)性質(zhì)與轉(zhuǎn)化過程中進(jìn)行轉(zhuǎn)移電子數(shù)、物質(zhì)含量及產(chǎn)率的相關(guān)定量計(jì)算.定性與定量相結(jié)合考查培養(yǎng)考生從宏觀和微觀角度分析問題、解決問題,定性分析與定量計(jì)算是全面了解物質(zhì)的性質(zhì)和組成、確保分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性重要依據(jù),是落實(shí)“模型認(rèn)知與證據(jù)推理”“宏觀辨識(shí)與微觀探析”等學(xué)科素養(yǎng)的重要體現(xiàn),也是未來(lái)新高考化學(xué)試題命題的趨勢(shì).
模擬預(yù)測(cè)3 (2025 江西·高三期末)某元素(該元素僅為Na或Fe或N或S)的“價(jià)一類”二維關(guān)系如圖6所示.下列敘述正確的是( ).
A.若a是淡黃色固體,則在新制氯水中通入e能生成 g B.若c在空氣中迅速轉(zhuǎn)化成紅棕色 e ,則a中 σσσ 鍵、 ??π 鍵數(shù)目之比為2:1C.若d為紅褐色固體,則 11.2g a與稀硝酸完全反應(yīng)時(shí)一定失去 0.6mol 電子D.若常溫下,a與水發(fā)生劇烈反應(yīng),則b在空氣中因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而變質(zhì)
答案:A
4 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,應(yīng)對(duì)高考融合創(chuàng)新考查的新熱點(diǎn)“價(jià)一類”二維圖,要靈活運(yùn)用“價(jià)一類”二維圖進(jìn)行常見金屬元素與非金屬元素及其化合物的知識(shí)分類與整合記憶,融會(huì)貫穿不同模塊知識(shí),注重夯實(shí)必備知識(shí),培養(yǎng)關(guān)鍵能力,落實(shí)學(xué)科素養(yǎng),這樣才能提高高考備考效率與針對(duì)性.
參考文獻(xiàn):
[1]朱沈燕.高考新題型“價(jià)—類”二維圖的考查[J].數(shù)理化解題研究,2024(1):136-138.
[2]張愛香,李峰.中考新視角:“價(jià)類二維圖”試題鑒賞[J].數(shù)理化學(xué)習(xí)(初中版),2024(04):58-60.
[責(zé)任編輯:孫美齊]