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        化合價(jià)在高中化學(xué)解題中的有效應(yīng)用

        2019-11-26 20:21:00張宗仁
        關(guān)鍵詞:解題化學(xué)

        ■張宗仁

        化合價(jià)是指某種元素的一個(gè)原子和其他元素的原子共同構(gòu)成的化學(xué)鍵的數(shù)量,是物質(zhì)中的原子得失的電子數(shù)或共用電子對(duì)偏移的數(shù)目,也是元素在形成化合物時(shí)表現(xiàn)出的一種性質(zhì)。在解題時(shí)化合價(jià)主要用于氧化還原反應(yīng)的確定、升降法配平化學(xué)方程式、原子序數(shù)的確定、化學(xué)產(chǎn)物的計(jì)算等。本文主要圍繞化合價(jià)在高中化學(xué)解題中的有效應(yīng)用展開論述,希望具有一定的借鑒意義。

        一、化合價(jià)在氧化還原反應(yīng)解題中的應(yīng)用

        在解答氧化還原反應(yīng)的相關(guān)試題時(shí),有效應(yīng)用化合價(jià)解題可減少計(jì)算量,降低計(jì)算的復(fù)雜度和難度,尤其是根據(jù)電子守恒這一原理輔助解題,可以提高解題效率。

        例如,將木炭和氧化銅的粉末混合加熱,可得到紅色的銅,試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式并說出其中的氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)。

        分析:由已知條件可得出化學(xué)方程式為。反應(yīng)過程中銅元素的化合價(jià)由+2價(jià)降低到0價(jià),被還原;碳元素的化合價(jià)由0價(jià)升高到+4價(jià),被氧化。所以CuO發(fā)生還原反應(yīng),C發(fā)生氧化反應(yīng)。

        小結(jié):氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移(得失或偏移),元素化合價(jià)的升降是由于電子的轉(zhuǎn)移而引起的,我們根據(jù)反應(yīng)前后元素化合價(jià)有無變化來判斷反應(yīng)是否是氧化還原反應(yīng)。氧化反應(yīng)是物質(zhì)失去電子的反應(yīng),還原反應(yīng)是物質(zhì)得到電子的反應(yīng),因此在化學(xué)反應(yīng)中,若某物質(zhì)失去電子則必然會(huì)有物質(zhì)得到電子,且得失電子的數(shù)目相等。不過在同素異形體的相互轉(zhuǎn)化中,雖然有單質(zhì)的參加和生成,但是沒有元素化合價(jià)的變化,不是氧化還原反應(yīng)。

        二、化合價(jià)在配平化學(xué)方程式中的應(yīng)用

        配平化學(xué)方程式主要遵循電子守恒定律,利用化合價(jià)升高和降低的數(shù)目相等、反應(yīng)前后元素化合價(jià)的升降數(shù)計(jì)算反應(yīng)中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。

        分析:通過對(duì)反應(yīng)前后元素化合價(jià)的升降進(jìn)行分析,我們發(fā)現(xiàn)銅元素的化合價(jià)升高2,氮元素的化合價(jià)降低3,因?yàn)榛蟽r(jià)升高和降低的數(shù)目要相等,所以有3Cu+2 HNO3(稀) →3Cu(NO3)2+2NO+H2O。再根據(jù)原子守恒得出HNO3、H2O的化學(xué)計(jì)量數(shù)。所以配平后的化學(xué)方程式為3Cu+8HNO3(稀)══3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。

        小結(jié):運(yùn)用化合價(jià)升降配平化學(xué)方程式是建立在原子守恒定律的基礎(chǔ)上的,但是要注意在配平過程中應(yīng)以觀察法和最小公倍數(shù)法為主,同時(shí)運(yùn)用奇數(shù)變偶數(shù)法,先配平化學(xué)方程式一奇一偶的元素,以方便找出化學(xué)方程式中各元素化學(xué)計(jì)量數(shù)的配比。

        化學(xué)方程式配平一般遵循兩個(gè)原則,一是還原劑失電子總數(shù)和氧化劑得電子總數(shù)相等;二是發(fā)生反應(yīng)前后各元素對(duì)應(yīng)的原子數(shù)相等,按照“標(biāo)好價(jià)、列變化、求總數(shù)和配系數(shù)”的步驟進(jìn)行。“標(biāo)好價(jià)”即寫出反應(yīng)物及生成物的分子式,標(biāo)出元素的化合價(jià);“列變化”即觀察反應(yīng)前后元素化合價(jià)的變化情況并列出;“求總數(shù)”即根據(jù)化合價(jià)升降總數(shù)相等求出元素化合價(jià)變化的物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù);“配系數(shù)”即配平其他物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。

        三、結(jié)語

        綜上所述,高中生在學(xué)習(xí)化學(xué)時(shí)要明白化合價(jià)對(duì)解題的重要作用,多多總結(jié)化合價(jià)的各種規(guī)律,并反復(fù)多次運(yùn)用到不同題型中,以達(dá)到降低題目難度,節(jié)省解題時(shí)間,提高化學(xué)解題效率的目的。而化合價(jià)在配平氧化還原型的化學(xué)方程式中應(yīng)用最為廣泛,可保證氧化劑得電子數(shù)目和還原劑失電子數(shù)目的一致性,根據(jù)電子守恒定律計(jì)算元素的化合價(jià),可以保證解題的正確性,這一方法同學(xué)們應(yīng)牢固掌握。

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