高中化学：确定元素化合价的方法

一、相对式量法

根据相对式量确定元素化合价时，首先要会写物质的化学式。当某元素R的化合价为

，则其卤化物、硝酸盐、醋酸盐、氢氧化物等一价阴离子的化合物通式为

（

，

等），而其氧化物、硫酸盐、碳酸盐等二价阴离子的化合物的化学式则有2种情况：

当n为奇数时，化学式为

；

当n为偶数时，化学式为

。

例1、某金属元素最高价氧化物的水化物的相对分子质量为

，其最高价氧化物的相对分子质量为

，若此元素的最高正价为n，则

关系可能是（    ）

A.

B.

C.

D.

解析：从题给的信息可知

为二价阴离子，存在化学式有2种情况，当n为奇数时，化学式为

。

则

当n为偶数时，化学式为

则

正确答案A、B。

二、分类讨论法

某些试题中，已知条件少，开放性大，答案多个，这就要求学生能够根据题给条件，分类别进行讨论，从而得出正确的结论。

例2、某单质能与浓硫酸反应，若参加反应的单质与硫酸的物质的量比为1：2，则该元素在反应中所显示的化合价可能是（    ）

A. ＋1

B. ＋2

C. ＋3

D. ＋4

解析：单质分为金属和非金属两类，因而分2种情况讨论，设金属M为x价，非金属R为y价，得：

x、y为偶数时：

x、y为奇数时：

答案B、D。

三、结构判断法

在共价化合物里，某元素一个原子形成了几个极性共用电子时，该元素的化合价就是几，电子对偏向该元素则显负价，偏离该元素则显正价。

例3、三聚氰酸

可用于消除汽车尾气中氮氧化物（如

）。当加热至一定温度时它发生如下分解：

。HNCO（异氰酸，其结构是H－N=C=O）能和

反应生成

。试写出HNCO和NO反应的化学方程式，指明HNCO中各元素的化合价，标出电子转移的方向和数目。

解析：考生虽然不认识三聚氰酸、异氰酸，但是只要从H－N=C=O结构中，准确判断出N的化合价，问题就迎刃而解了。从元素周期律可知非金属性O>N>C，又从异氰酸结构可知C有4个共价键，肯定为＋4价，O有2个共价键为－2价，H为＋1价，那么N一定为－3价，即

，它与NO发生的反应是典型的归中反应：

四、价态组合法

化合价有正负之分，变价之意。对于一些含变价元素的复杂物质，确定其化合价时应先把元素可能呈现的几种价态逐一组合，然后根据化合价规则求解。

例4、录象用高性能磁粉的主要材料之一是由3种元素组成的化学式为

的化合物，已知氧为－2价，钴（Co）和铁可能呈现＋2价和＋3价。该化合物中每种元素只有一种化合价，x值为_________，铁的化合价为_________，钴的化合价为_________。

解析：在

中氧为－2价，钴、铁有变价。因各元素只有一种价态，故将价态分别组合后可求得x=1，Co为＋2价，Fe为＋3价。

五、转换角度法

转换思维切入的角度，会使思维进入豁然开朗的境界。

例5、X、Y、Z、W、Q均为含氮的化合物，我们不了解它们的化学式，但知道它们一定条件下有如下的转换关系（未配平）。

（1）

（2）

（3）

（4）

（5）

这5种化合物中氮元素的化合价由高到低的顺序为（    ）

A. QWZXY

B. XYWZQ

C. WYZQX

D. ZXWYQ

解析：如果期望先推出W、Q、X、Y、Z各为何种含氮化合物，再排定氮元素化合价高低，其结果只能是无功而返。此时，最好的方式是转换思维角度，运用氧化还原反应的规律（升降规律、歧化规律、归中规律）分析题目转化关系：由（1）得出X高于W，氧升高则X、W氮化合价必降低。分析（3），硫化合价升高，则Y到Z氮化合价必降低。再分析（2）和（4），W介于Z和Y之间；Z介于Q和Y之间。最后分析（5），铜化合价升高，则X到Y氮化合价必降低，有X>Y。所以结论为X>Y>W>Z>Q。答案为B。