中圖分類號:G632 文獻標識碼:A 文章編號:1008-0333(2025)16-0107-03
以元素為核心,通過橫、縱坐標表示化合價與類別,再從“價一類”角度認識物質性質和轉化,可以直觀清晰地呈現物質的轉化關系,進而廣泛應用于系統學習、整合元素及化合物知識.基于此,以“價一類”二維圖為考查載體成為高考命題的新熱點.
1 融合物質性質與轉化發散式的考查
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 的直接轉化
B.d可能溶于過量的氨水
C.若新制的d能用于檢驗醛基,則此時生成b
D.蒸干e的水溶液均能得到原溶質
解析由圖中元素化合價和物質類別可推出: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.鎂與熱水反應生成 Mg(OH)2 Mg(OH)2 與酸反應生成可溶性鎂鹽,存在 a?d?e 的直接轉化,A正確; Cu(OH)2 可溶于過量的氨水,生成絡合物,B正確;新制的Cu(OH)2 能用于檢驗醛基,則生成 Cu2O,C 正確;蒸干揮發性酸的銅鹽的水溶液比如氯化銅溶液,因為銅離子存在水解,最終會得到 Cu(OH)2 或 CuO ,并不能得到原溶質,D錯誤.答案選D.
點評“價一類”二維圖從宏觀角度整合某元素組成物質的類別與價態,如非金屬元素一般按照氫化物、單質、氧化物、含氧酸、含氧酸鹽的類別,價態由低到高順序排列.“價一類”二維圖考查的角度涉及常見元素及其化合物的性質、物質轉化過程中的氧化還原等,基于必備知識,考查圖像信息的提取與應用能力[1].2023—2024年的廣東卷均發散式考查以同一“價一類”二維圖分析不同元素及其化合物的轉化與性質,試題注重基礎性、綜合性與發散性,對考生的遷移應用、分析判斷等關鍵能力提出更高的要求.
模擬預測1 (2025 年·湖北一模)鐵元素的“價一類”二維圖如圖2所示.下列有關說法正確的是)

A.向d的硝酸鹽溶液中加入稀鹽酸,可實現d
的轉化B.在空氣中加熱c,可實現
的轉化C.高溫下a與水蒸氣反應可得到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 融合物質結構與用途的綜合性考查
例2部分含氮物質的“價—類”二維圖如圖3所示.下列敘述錯誤的是( ).

A.a分子為極性分子
B.c的酸根離子的空間結構為V形
C.水和d反應生成e和b,b是工業合成氨,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,工業生產中用鋁制或鐵制容器來盛裝
解析 根據含氮物質的價一類二維圖,a為-2價N的氫化物,a是 N2H4 ;b為 N2 : c 為 +3 價N的含氧酸, c 是 HNO2 5 d 是 +4 價N的氧化物,d是 NO2 ;e是為 +5 價N的含氧酸,e是HNO3 .a為 N2H4 (肼),胖分子正負電荷中心不重合,為極性分子,A正確; NO2- 中N原子價電子對數為3, sp2 雜化,空間結構為V形,B正確; NO2 與 H2O 生成 HNO3 和 NO,不能生成 N2 ,C錯誤;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、鐵會鈍化,可用鋁制或鐵制容器來盛裝,D正確.答案選C.
點評物質的性質與用途是元素及其化合物主要考查的內容,結構決定性質,性質決定用途,隨著新課程與新高考的推薦,融合結構與用途的“價一類”二維圖充分體現高考命題的綜合性與應用性要想準確解答“價一類”二維圖試題,元素及其化合物的轉化是須關注的重點,同時也是復習備考時打破不同模塊的知識界定2],應注意常見物質的價鍵類型、空間構型、中心原子的雜化方式、氫鍵等物質的結構等相關考點的滲透,以及由性質衍生的物質用途的考查.未來,“價一類”二維圖的命題會涉及結構、化學反應原理、有機、無機等不同模塊知識的綜合性考查.
模擬預測2(2025 年·廣東汕頭一模)部分N或C及其化合物的價類二維圖如圖4所示.下列說法正確的是( ).

A.d、e均為酸性氧化物B.c的結構中只可能存在鍵C.j和h發生復分解反應生成的產物中存在離子化合物D.b的沸點高于a是因為b的化學鍵更穩定答案:C
3融合定性分析與定量計算的多角度考查
例3含氯元素物質的“價—類”二維圖如圖5所示,下列說法錯誤的是( ).

A.可實現甲 $$ 戊 $$ 已 $$ 甲的循環轉化關系B.相同質量的乙消毒效率比甲低(用單位質量的氧化劑所得到的電子數來表示消毒效率)C.1molMnO2 與足量的濃鹽酸加熱制備甲轉移電子數目一定為 2NA D.等濃度溶液的酸性比較:丁 gt; 丙解析由氯元素物質的“價一類”二維圖可以得出,甲、乙、丙、丁、戊、己分別為 Cl2、ClO2、HClO
與熱的KOH溶液反應可生成 KClO3 , KClO3 受熱分解可生成KCl,KCl與KMnO4 酸性溶液反應可生成 Cl2 ,所以可實現甲 $$ 戊$$ 已 $$ 甲的循環轉化關系,A正確;相同質量的 Cl2 (甲) ClO2 (乙)的得電子數之比為
≈0.38 ,所以相同質量的乙消毒效率比甲高(用單位質量的氧化劑所得到的電子數來表示消毒效率),B錯誤; Ω1molMnO2 與足量的濃鹽酸加熱制備Cl2 ,發生下列轉化: MnO2-Cl2-2e- ,所以轉移電子數目一定為 2NA ,C正確;丙、丁分別為HClO、HClO4 ,HCIO為弱酸, HClO4 為強酸,所以等濃度溶液的酸性比較: HClO4gt;HClO,I 0正確.答案選B.
點評“價一類”二維圖不僅通過價態與轉化關系,對物質的結構、性質及用途進行定性分析,同時也可依據性質與轉化過程中進行轉移電子數、物質含量及產率的相關定量計算.定性與定量相結合考查培養考生從宏觀和微觀角度分析問題、解決問題,定性分析與定量計算是全面了解物質的性質和組成、確保分析結果的準確性和可靠性重要依據,是落實“模型認知與證據推理”“宏觀辨識與微觀探析”等學科素養的重要體現,也是未來新高考化學試題命題的趨勢.
模擬預測3 (2025 江西·高三期末)某元素(該元素僅為Na或Fe或N或S)的“價一類”二維關系如圖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在空氣中迅速轉化成紅棕色 e ,則a中 σσσ 鍵、 ??π 鍵數目之比為2:1C.若d為紅褐色固體,則 11.2g a與稀硝酸完全反應時一定失去 0.6mol 電子D.若常溫下,a與水發生劇烈反應,則b在空氣中因發生氧化還原反應而變質
答案:A
4 結束語
綜上所述,應對高考融合創新考查的新熱點“價一類”二維圖,要靈活運用“價一類”二維圖進行常見金屬元素與非金屬元素及其化合物的知識分類與整合記憶,融會貫穿不同模塊知識,注重夯實必備知識,培養關鍵能力,落實學科素養,這樣才能提高高考備考效率與針對性.
參考文獻:
[1]朱沈燕.高考新題型“價—類”二維圖的考查[J].數理化解題研究,2024(1):136-138.
[2]張愛香,李峰.中考新視角:“價類二維圖”試題鑒賞[J].數理化學習(初中版),2024(04):58-60.
[責任編輯:孫美齊]