第二篇元素及其化合物專項11“價-類”二維圖價—類二維圖是一種以物質(zhì)類別為橫坐標(biāo)，以化合價態(tài)為縱坐標(biāo)的一種二維圖，在二維平面內(nèi)，繪制含有某元素的物質(zhì)的轉(zhuǎn)化圖像，既能體現(xiàn)“元素觀”也能體現(xiàn)“分類觀”和轉(zhuǎn)化觀，進(jìn)而實現(xiàn)對元素化合物知識的系統(tǒng)化，有助于建立系統(tǒng)的知識體系，明確學(xué)習(xí)要點，形成化學(xué)基本觀念。它有獨特的認(rèn)識視角，增強(qiáng)學(xué)生認(rèn)識能力和對陌生物質(zhì)的預(yù)測能力，促進(jìn)化學(xué)知識結(jié)構(gòu)化。價-類二維認(rèn)知模型是高中學(xué)習(xí)化學(xué)元素化合物知識的重要方式之一，以探究多種變價元素為載體，是復(fù)習(xí)元素化合物重要工具，它將散落的物質(zhì)有序地排列，利用方程式進(jìn)行拓展、提升，促進(jìn)學(xué)生自主建構(gòu)認(rèn)知模型，培養(yǎng)學(xué)生證據(jù)推理與模型認(rèn)知、科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，從而達(dá)到復(fù)習(xí)效果。(2021?廣東選擇性考試)部分含鐵物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價關(guān)系如圖所示。下列推斷不合理的是()A．可與反應(yīng)生成B．既可被氧化，也可被還原C．可將加入濃堿液中制得的膠體D．可存在b→c→d→e→b的循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系【答案】C【解析】圖中所示鐵元素不同化合價的物質(zhì)：a為Fe，b為FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2等Fe(II)的鹽類物質(zhì)，c為Fe(OH)2，e為FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3等Fe(III)的鹽類物質(zhì)，d為Fe(OH)3。A項，F(xiàn)e與Fe(III)的鹽類物質(zhì)可發(fā)生反應(yīng)生成Fe(II)的鹽類物質(zhì)，如Fe+2FeCl3=3FeCl2，故A不選；B項，F(xiàn)e(II)為鐵元素的中間價態(tài)，既有還原性也有氧化性，因此既可被氧化，也可被還原，故B不選；C項，F(xiàn)e(III)的鹽類物質(zhì)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，故C選；D項，b→c→d→e→b轉(zhuǎn)化如FeCl2Fe(OH)2Fe(OH)3FeCl3FeCl2，故D不選；故選C。重要的價類二維圖(1)橫向變化體現(xiàn)了同價態(tài)不同類別(氧化物、堿、鹽)之間的轉(zhuǎn)化；(2)縱向變化體現(xiàn)不同價態(tài)同類別物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化，主要體現(xiàn)物質(zhì)的氧化性或還原性。(3)斜向變化體現(xiàn)不同價態(tài)、不同類別之間物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，主要體現(xiàn)物質(zhì)的氧化物和還原性。1．(2022·湖南省雅禮中學(xué)高三模擬)如圖是M元素高中常見物質(zhì)的價類二維圖。其中A到D、D到E的轉(zhuǎn)化都可加同一種物質(zhì)實現(xiàn)，且E的相對分子質(zhì)量比D的相對分子質(zhì)量大16，則下列說法不正確的是A．物質(zhì)B可用作火箭燃料，其電子式為B．依據(jù)題給價類二維圖綜合分析可知M元素為氨元素C．氫化物A或B均可在一定條件下與氧氣反應(yīng)得到單質(zhì)CD．物質(zhì)F的濃溶液具有強(qiáng)氧化性，可以用鐵制或鋁制容器盛放2．(2023屆·黑龍江省哈爾濱三中高三開學(xué)考試)硫元素的價類二維圖如圖所示。下列說法錯誤的是A．a(chǎn)與c、d、e都有可能反應(yīng)生成bB．d溶液久置于空氣中會生成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．銅與c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3．(2023屆·內(nèi)蒙古包頭市高三開學(xué)考試)如圖是某元素的價一類二維圖，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的相對分子質(zhì)量比D大16，各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列說法錯誤的是A．物質(zhì)A作肥料時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D4．(2023·黑龍江省哈爾濱市高三學(xué)業(yè)考試)物質(zhì)的類別和核心元素的化合價是研究物質(zhì)性質(zhì)的重要視角。部分含S物質(zhì)的價類二維圖如下，下列推斷不正確的是A．d的濃溶液可用于干燥c，但不可用于干燥aB．b難溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2C．金屬冶煉時產(chǎn)生的c，工業(yè)上可用于制備dD．a(chǎn)和c反應(yīng)可生成b，氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物質(zhì)量之比為1：25．(2023屆·遼寧省凌源市實驗中學(xué)摸底考試)如圖為氮元素的“價-類二維圖”，箭頭表示物質(zhì)之間可轉(zhuǎn)化，有關(guān)推斷不合理的是A．圖中所標(biāo)轉(zhuǎn)化關(guān)系中有5個反應(yīng)是通過氧化還原反應(yīng)實現(xiàn)的B．雷雨天可實現(xiàn)B→C→D→E→F轉(zhuǎn)化C．A→C的反應(yīng)是實現(xiàn)人工固氮的重要過程D．H制A的反應(yīng)通常要加堿并加熱來實現(xiàn)6．(2023屆·安徽省宣城市高三開學(xué)考試)氮及其化合物的“價—類”二維圖如圖所示。下列描述錯誤的是A．從物質(zhì)類別角度分析，Q和Z都屬于酸性氧化物B．將N2轉(zhuǎn)化為Q的過程屬于氮的固定C．可用生石灰和濃氨水不加熱來制取XD．工業(yè)上利用Z與水的反應(yīng)生成硝酸7．(2023屆·江蘇省高三調(diào)研)含氮化合物及其單質(zhì)的“類別-價態(tài)”二維圖如圖，下列相關(guān)分析或預(yù)測錯誤的是A．NaOH、NaNO2、NH4Cl均屬于強(qiáng)電解質(zhì)B．N2→NO2→HNO3的轉(zhuǎn)化均能一步實現(xiàn)C．反應(yīng)NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O屬于氧化還原反應(yīng)D．NO2溶于水的離子方程式為3NO2+H2O=2H++2+NO8．(2023屆·山西省大同市高三第一次學(xué)情調(diào)研)物質(zhì)的類別和核心元素的化合價是研究物質(zhì)性質(zhì)的兩個重要維度，下圖為短周期某元素的單質(zhì)及其部分化合物的價類二維圖。下列說法不正確的是A．常溫下，a和f的濃溶液可反應(yīng)生成b和cB．附著有b的試管，常用酒精清洗C．分別往c、'd的水溶液中滴加少量硝酸鋇溶液，均可產(chǎn)生白色沉淀D．常溫下等物質(zhì)的量濃度的g、h兩種鈉的正鹽溶液的pH：g<h9．(2022·湖南省岳陽市高三模擬預(yù)測)硫元素的價類二維圖如圖所示。下列說法錯誤的是A．a(chǎn)與c、d、e都有可能反應(yīng)生成bB．a(chǎn)與一定量的氧氣反應(yīng)可直接生成b、c、eC．d溶液久置于空氣中會生成e，溶液的pH減小D．銅與e的濃溶液共熱產(chǎn)生的氣體通入BaCl2溶液中，短時間無沉淀產(chǎn)生10．(2022·江西省高三模擬)“價—類”二維圖是元素化合物知識系統(tǒng)化的良好工具，氮及其化合物的價類二維圖如下圖所示。下列說法正確的是A．檢驗E溶液中陽離子方法為：取適量E溶液于試管中，加熱，若管口濕潤紅色石蕊試紙變藍(lán)則溶液中含有該陽離子B．與足量D的稀溶液完全反應(yīng)，生成氣體C的體積為C．A和C在一定條件下可以反應(yīng)生成無毒的D．B的分子式為N2H4，若將看作二元堿，則其與H2SO4形成的酸式鹽為N2H6(HSO4)211．(2022·浙江省鎮(zhèn)海中學(xué)高三選考模擬)硫及其化合物的“價?類”二維圖體現(xiàn)了化學(xué)變化之美。下列有關(guān)說法正確的是A．燃煤時為減少X的排放，可在煤中添加石灰石B．X有漂白性，可使石蕊試液先變紅后褪色C．Z與鐵反應(yīng)時，Z的濃度越大，反應(yīng)速率越快D．N可由其相應(yīng)單質(zhì)直接化合生成12．(2022·安徽師范大學(xué)附屬中學(xué)高三模擬j)設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，根據(jù)氯元素的“價-類”二維圖，下列分析正確的是A．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1.12LCCl4所含共價鍵數(shù)為2NAB．由“價-類”二維圖推測ClONO2可能具有強(qiáng)氧化性，1molClONO2水解生成兩種酸時，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NAC．工業(yè)上用NaClO3和SO2制備1molClO2時，消耗SO2分子數(shù)為0.5NAD．1L1mol/LNaClO溶液中含有ClO-數(shù)為1NA13．部分含硫物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價及部分物質(zhì)間轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列說法不正明的是()A．a(chǎn)是一種有臭雞蛋氣味的氣體B．工業(yè)上由b制備e的路線：bcdC．c造成的酸雨雨水在空氣中放置一段時間pH會增大D．f、g正鹽的陰離子可以在堿性溶液中共存14．元素的“價一類”二維圖是我們學(xué)習(xí)元素及其化合物相關(guān)知識的重要模型和工具，它指的是以元素的化合價為縱坐標(biāo)，以物質(zhì)的類別為橫坐標(biāo)所繪制的二維平面圖像。如圖為鐵元素的“價一類”二維圖，箭頭表示部分物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，下列說法正確的個數(shù)是

①Fe在空氣中可轉(zhuǎn)化為Fe3O4

②可用KSCN溶液鑒別FeCl2溶液、FeCl3溶液③Fe(OH)3、FeCl3均可通過化合反應(yīng)制備

④可存在Fe→FeCl2→FeCl3→Fe(OH)3→Fe2O3→Fe的循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系

⑤FeCl2既可被氧化，也可被還原

⑥可將FeCl3溶液加入濃堿液中制得Fe(OH)3膠體⑦FeCl3可用于制作印刷線路板：Fe3++Cu=Cu2++Fe2+

⑧FeCl3溶液中K+、Cl—、SCN—、Br—可以大量共存⑨Fe在Cl2中的燃燒產(chǎn)物：

⑩檢驗FeCl2中陽離子，可用K3[Fe(CN)6]溶液，現(xiàn)象是溶液變成紅色?圖中完成“Na2FeO4→FeCl3”轉(zhuǎn)化時，Na2FeO4發(fā)生了氧化反應(yīng)?我國甘肅省張掖市“丹霞地貌”其成分中含有Fe2O3?可以用酸性高錳酸鉀溶液檢驗FeCl3溶液中是否含有FeCl2A．5個 B．6個 C．7個 D．8個15．(2022·山東省臨沂市質(zhì)檢)利用“價類二維圖”研究物質(zhì)的性質(zhì)是化學(xué)研究的重要手段。如圖是氯元素的化合價與部分物質(zhì)類別的對應(yīng)關(guān)系?；卮鹣铝袉栴}：(1)已知D可用于實驗室制O2，其焰色試驗為紫色，D中含有的化學(xué)鍵有____；A、B、C、D四種物質(zhì)中，屬于電解質(zhì)的是____(填化學(xué)式)。(2)B為酸性氧化物，則B與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為____。(3)將E滴入碳酸氫鈉溶液中，有大量氣泡產(chǎn)生，該反應(yīng)的離子方程式為____。(4)已知A與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成NaCl、NaClO和NaClO3的混合物，若n(NaClO)與n(NaClO3)之比為3：1，則氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為___