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分析化合价对提高高中化学解题效率的作用

2020-03-02欧阳群昌曾小云

数理化解题研究 2020年4期
关键词:化学式化合价氧化物

欧阳群昌 曾小云

(江西省吉安县第二中学 343100)

一、化合价在提高化学解题效率中的作用

1.在高中化学中,判断化学公式正确与否的问题有很多种.

在判断化学式的过程中使用化合价,确实有利于提高解题效率,使学生能够更快、更准确地判断化学式.举例来说:从以下化学式中选出正确的化学式____.

A.NaCl2B.MgOH C.MnO D.CaCO3

在解一道化合价题时,首先,要知道一个正确的化合式它所有化合价代数和为0,其次,要知道这个化合式所体现的物质是真实世界有的.在上述题中,首先将所有的化合价写出来:

如果不了解化合价,仅凭自己去想的话,很难做出来,由此可以看出来化合价解题十分快速便捷.

当学生遇到这类问题时,应该理清思路,确定如何求解这道化学式:一是确立化学式的正确写法,什么是正确写法,标准来说正价在左,负价在右,这是国际上规定的通用法则,使其能形成正确的元素顺序;二是逐步标记化学元素的价,在每个元素的周围正确清晰的写出该元素的化合价;三是简化价值,保留最简单的整数比;四是对于简化值,在相应元素的右下角交叉书写.通过以上讲述,学生可以逐步清晰的得出化学式结果.

2.通过元素原子的结构推出化合价,并根据化合价推导出化学式.

通过以上简单的化合价练习后,进一步学习根据原子结构推断化合价并推导化学式,以下是举例:

已知A原子和B原子的最外层电子分别为6和3.那么AB形成的化合物的化学式为?

解答这类问题,要求学生不仅要计算化合价,而且要在此基础上导出化学式.首先要知道电子层达到稳定后的排列是如何的,上述问题中可以知道A的最外层电子数是6,那么可以看出A为O,-2价,B为Li,+1价,则化学式为B2A,即Li2O.

3.根据化学式逆向求化合价.

同一个元素以不同质量与不同的元素结合,得到的化学物质不一定是一样的,某些元素的价是不一样的,从而导致了得到的结果也不一样.比如锰元素,有很多价,已知的就有+2、+3、+4、+5、+6、+7价.他们与其他的元素组合得到的化学物质的性质都不一样,比如:MnSO4、MnF3、MnO2、K2MnO4、KMnO4,基于这种情况,可以根据化学式中每个元素的化合价来进行求得,就能加深对化学式的把握.还比如铁元素,它跟O2反应能生成不同的化合物,比如:Fe3O4,Fe2O3很容易混淆,此时该如何记忆呢?Fe的化合价一般有+2价和+3价,在Fe为+3价时,其氧化物为Fe2O3,在铁为+2价时,其氧化物为FeO,且Fe3O4的化学式还可以等价为FeO·Fe2O3.下面我用问题来具体解题过程:

N2O3,已知O为-2价,设N的化合价为n,2n+3×(-2)=0n=+3,N的化合价为+3.

Na2SO3,求S的化合价,因为H为+1,O为-2,设S的化合价为n,则

2×(+1)+n+3×(-2)=0n=+4

所以S的化合价为+4.

因此,在记忆化学式时,不一定要死记硬背,只要记住化合价,反复求导就能记住.

4.已知化合物中各元素质量比求出其元素化合价.

在高中化学元素一章中,按质量比或质量分数计算元素的价更为复杂.例如,已知硫的一种氧化物,其中含硫元素的质量分数为50%,则该氧化物中硫元素的化合价为( ).

A.-2 B.+2 C.+4 D.+6

在解决这个问题时,通过确定某一元素的质量比或某一元素的质量分数来求解一个化学公式的步骤:

(1)建立化学配方,如AxBy;

b.根据元素质量比建立等式(若出现某元素质量分数,将其转化成元素质量比建立等式)

即原子个数比=元素质量比÷相对原子质量比

(注:元素的质量=(相对原子质量×原子的数目),因此原子序数与元素质量的比值等于相对原子质量与元素质量的比值.

(3)得到了原子数(x,y)的比值,并确定了化学公式.

硫的价可根据化学式计算.

根据氧化物中硫元素的质量分数为50%,可以看出,当氧元素质量分数为50%时,两种元素的质量比为1∶1.若氧化物的化学式为SxOy,则x∶y=(1∶1)/(32∶16)=1∶2,则氧化物的化学式为SO2:氧元素的结合价为-2,硫元素的价态为+4.故选C.

5.化合价在氧化环节中的应用.

在氧化还原反应中,化合价具有重要的应用价值.在氧化反应中,化合价是必须解决的关键和难点问题,才能取得良好的应用效果.如果不采用化合价,计算将更加困难.利用化合价可以辅助计算过程,提高问题求解的效率,节省更多的时间.例如,用适量的铜和硝酸溶液反应收集反应产生的气体.为了使集气瓶充满足够的液体,必须保证集气瓶中的液态水气体含量能够得到控制.为了解决这些问题,如果用传统的方法分析铜的含量,计算气体含量,误差较大.用化合价可以来计算,提高电子损益计算的准确性,并能准确计算溶液中的不同物质.

二、结语

在解决化学问题的实践过程中,不难看出,化合价的运用十分有效,不仅迅速地让学生解出题,而且摒弃了化学式难记忆的特点.通过对化合价的分析来证明了化学的独特重要性.所以在化学学习中,应该掌握好的学习方法.

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