1樓：初中化學教學研究
化合價體現不同元素原子化合時原子個數比的數值如na與cl結合時，鈉原子最外層1個電子，易失去這一個電子達到穩定結構。氯原子最外層7個電子，易得到一個電子達到穩定結構。所以na與cl結合的個數比是1：
1。為了體現出這個性質引入了化合價。
在結合的過程na--na+ 鈉元素的化合價為+1價cl--cl- 氯元素的化合價為-1價因在離子化合物裡陰陽離子得失電子數相等，所以在化合物里正負價總數相等不同的元素化合價不同，要想正負價總數相等
2樓：匿名使用者
定元素化合價方法例析
） 中學化學中確定元素的化合價，一般是從常見元素的化合價入手考慮的。例如，確定k2mno4中mn元素的化合價，是從k元素為+1價，o元素為-2價入手，然後根據化合物中元素化合價的代數和為零，確定出mn元素的化合價為+6價。筆者認為，除了熟練常握上述確定元素化合價的方法以外，還應學會從以下幾方面來確定元素的化合價。
一．根據物質的結構確定元素的化合價
例1．用稀硫酸酸化的雙氧水溶液中，加入乙醚後液體分層，再加入少量重鉻酸鉀溶液並振盪，在乙醚層**現深藍色，這是因為生成的cro5溶於乙醚所致。cro5的結構如右圖。上述反應的離子方程式為：
cr2o72- +4h2o2+2h+=2cro5+5h2o。下列敘述中不正確的是（ ）
a．cr2o72- 被氧化成cro5 b．h2o2被還原成h2o
c．該反應不屬於氧化還原反應 d．此反應可用於檢驗cr2o72-
分析：解本題的關鍵是確定cr元素和o元素的化合價。本題容易錯誤地把cro5中o元素的化合價確定為-2價，從而得出cr元素為+10價，該反應為氧化還原反應，答案選為c。
其實，cr元素與o元素形成共價鍵時，cr元素吸引電子對的能力弱於o元素，從cro5的結構不難看出，cr與o共形成了6個價鍵，且有2個過氧鍵。因此在cro5中cr元素的化合價為+6價，其中1個o為-2價，4個o為-1價，反應前後元素的化合價並沒有改變。故答案應為a、b。
又如異氰酸(hnco)，其結構是h－n＝c＝o，由於n元素吸引電子對的能力強於c元素，由結構可看出其中n元素為-3價，c元素為+4價。
例2．固體a的化學式為nh5，它的所有原子的最外層都符合相應稀有氣體原子的最外電子層結構。指出nh5中元素的化合價，並寫出其電子式。
分析：n原子、h原子的最外層都符合稀有氣體原子的最外層電子結構，可推知n原子應為八電子結構，h原子應為二電子結構，即在nh5中n原子與4個h原子應形成3個共價鍵，1個配位鍵，成為銨根離子，另一個h原子應成為陰離子。故在nh5中，n元素為-3價，其中4個h為+1價，另一個h為-1價；nh5的電子式為(如圖)。
二．根據元素在週期表中的位置確定元素的化合價
例3．s2o8n- 離子在一定條件下可把mn2+ 離子氧化成mno4-離子，若反應後s2o8n- 離子變為so42- 離子；又已知反應中氧化劑與還原劑的離子數之比為5∶2。則s2o8n-中n的值和s元素的化合價是（ ）
a．2 ；+7 b．2 ；+6 c．4 ；+7 d．4 ；+6
分析：本題易錯設s元素的化合價在反應中降低x價，然後根據氧化還原反應中得、失電子總數相等列式，即5×2x=2×5，解得x=1，從而得出s2o8n-離子中s元素的化合價是+7價，由s2o8n-離子中o元素為-2價，求得n=2，得出答案為a。其實，s元素位於元素週期表中的第ⅵa族，由於主族元素的最高正價數等於其族數，所以s元素的最高正價應為+6價，則s元素在反應前後的化合價沒有變化，由此可推知作為氧化劑的s2o8n- 離子中必存在著-1價的氧，在反應中-1價的氧元素化合價降低到-2價。
設s2o8n-離子中-1價的氧為y個，根據氧化還原反應中得、失電子總數相等列式，即5×y=2×5，求得y=2。因此s2o8n- 離子中-1價的氧為2個，-2價的氧為6個，可求得n=2。正確答案應為b。
又如過硝酸鈉（nano4）中，n元素位於元素週期表中的第ⅴa族，其最高正價為+5價，由此可推知nano4中，有2個氧為-2價，2個氧為-1價。
三．根據元素的非金屬性確定元素的化合價
例4．長期以來一直認為氟的含氧酸不可能存在，但是，自2023年斯圖傑爾和阿佩裡曼（美國）成功地合成次氟酸後，這種觀點被強烈地動搖了。他們在0℃以下將氟從細冰末的上面通過，得到毫克量的次氟酸。請寫出次氟酸的結構式，並指出各元素的化合價。
分析：氟與氯是同主族元素，與次氯酸的結構進行類比，不難寫出次氟酸的結構式為h—o—f；在次氯酸（hclo）中，cl元素為+1價，但在次氟酸中氟元素的化合價不能與次氯酸中的氯元素進行類比，因為f元素吸引電子對的能力比o元素強，在次氟酸中f元素呈-1價，h元素為+1價，則o元素呈零價。
又如甲醛（hcho）中碳元素的化合價也為零價。由此可見，元素在化合物中的化合價也可能是零價。
例5．本世紀初期，化學家合成出了nabh4。在強鹼性條件下nabh4可使許多金屬離子還原成金屬原子，故被稱為萬能還原劑。nabh4極易溶於水並與水反應產生h2，同時硼以bo2- 形式存在。
試寫出nabh4與水反應的離子方程式。
分析：解本題的關鍵是確定nabh4中b元素和h元素的化合價。b是第ⅲa族元素，當b元素與h元素形成共價鍵時，h元素吸引電子對的能力強於b元素。
因此，在nabh4中b元素的化合價為+3價，h元素的化合價為-1價，則b元素在反應前後的化合價並沒有變化，nabh4與水反應的實質是nabh4中-1價的h元素與水中+1價的h元素之間的氧化還原反應，其離子方程式為：bh4-+2h2o= bo2-+4h2↑。
可見，b元素與其它非金屬元素化合時呈+3價；h元素與金屬元素及b元素化合時呈-1價，h元素與除b以外的非金屬元素形成共價鍵時呈+1價。
四．根據物質的性質確定元素的化合價
例6．金屬鐵分別與單質cl2、br2反應可以製得氯化鐵、溴化鐵，當把鐵粉與碘粉混在一起研磨時，則生成相當於fe3i8的產物，在此產物中鐵元素的化合價是 。根據鐵元素的化合價把產物fe3i8寫成碘化物形式應為 。
分析：根據已學知識可知鐵元素有+2、+3價，如果僅僅依據金屬鐵分別與單質cl2、br2反應可以製得氯化鐵、溴化鐵的資訊進行類推，得出fe3i8中鐵元素為+2、+3價，產物fe3i8寫成碘化物形式為2fei3•fei2，則是錯誤的。原因是fe3+離子有較強的氧化性，能氧化i-離子，亦即fe3+、i-不能共存。
其實，鹵族元素的原子隨著原子序數的增大，半徑增大，元素的非金屬性減弱，單質碘與變價金屬反應時只能將變價金屬氧化為低價態。故在產物fe3i8中，鐵元素只呈+2價，碘元素的化合價是-1價和零價，fe3i8寫成碘化物形式應為3fei2•i2。
五．根據化學反應確定元素的化合價
例7．目前，世界各國不少科學家致力於高效、安全、無毒的飲用水消毒劑的研究。一氯氨（nh2cl）在中性或酸性條件下是一種強消毒殺菌劑，常用於城市自來水消毒，其原理是一氯氨溶於水發生複分解反應產生殺菌物。寫出此反應的化學方程式，並指出一氯氨中n元素和cl元素的化合價。
分析：解本題的關鍵是對題幹資訊的攝取，即一氯氨溶於水發生複分解反應產生殺菌物，根據已學的知識不難推出殺菌物應為hclo，反應的化學方程式為：nh2cl+h2o=nh3+hclo。
由於此反應是複分解反應，反應前後元素的化合價沒有變化，則一氯氨中n元素為-3價，cl元素為+1價。
又如ncl3中n元素為-3價。可見n元素與cl元素形成共價鍵時，n元素呈負價。
例8．g、q、x、y、z均為含氯元素的物質。我們不瞭解它們的化學式，但知道它們在一定條件下具有如下的轉變關係（未配平）： ①g→q+nacl
②q+h2o x+h2 ③y+naoh→g+q+h2o ④z+naoh→q+x+h2o
這五種化合物中氯的化合價由低到高的順序為（ ）
a．qgzyx b．gyqzx c．gyzqx d．zxgyq
分析：根據氧化還原反應中元素化合價升降總數相等這一規律，對於反應①中，g→nacl，cl元素的化合價降低，則g→q，其中cl元素的化合價必然升高，亦即q中氯的化合價高於g中氯的化合價；同理，由②可判斷x中氯的化合價高於q中氯的化合價；由③並結合q中氯的化合價高於g中氯的化合價，可判斷q中氯的化合價高於y中氯的化合價高於g中氯的化合價；由④並結合x中氯的化合價高於q中氯的化合價，可判斷氯的化合價是x中氯的化合價高於z中氯的化合價高於q中氯的化合價。綜合之，答案為b。
六．根據離子反應前後電荷守恆確定元素的化合價
例9．在一定條件下，ro3n-和氟氣可發生反應：ro3n-+f2+2oh- =ro4-+
2f-+h2o。則在ro3n-中，元素r的化合價是（ ）
a．+4 b．+5 c．+6 d．+7
分析：本題若能求出ro3n-中的n值，其r的化合價就不難確定。從題給出的離子方程式不難發現，反應後微粒所帶的總負電荷為3個單位，那麼反應前微粒所帶的總負電荷也應為3個單位，所以n=1。
在ro3n-中o元素為-2價，則r的化合價應為+5價。答案是b。
七．根據氧化還原反應電子得失總數相等確定元素的化合價
例10．某單質能與足量濃硝酸反應放出no2氣體，若參加反應的單質和硝酸的物質的量之比為1∶a，則該元素在反應中所顯示的化合價可能是（ ）
a．+2a b．+a c．+a/2 d．+a/4
分析：與濃硝酸反應的單質可能是金屬或非金屬。設組成該單質的元素在反應中所顯示的化合價為+x價。
當單質為金屬時，反應產物中必有硝酸鹽生成， 1mol單質能還原hno3的物質的量為a-xmol，且濃硝酸的還原產物是no2，根據氧化還原反應中電子得失總數相等的規律，則有x= a-x，即x= a/2；當單質為非金屬時，1mol單質能把a mol hno3全部還原成no2氣體，則有x= a。故答案為b、c。
例11．用0.2mol/l na2so3溶液32ml還原含2×10－3mol x2o72-的溶液，過量的na2so3用0.1mol/l酸性kmno4溶液氧化（kmno4被還原成mn2+），共消耗酸性kmno4溶液1.
6ml，則元素x在產物中的化合價為（ ）
a．+1 b．+2 c．+3 d．+4
分析：氧化還原反應中氧化劑得到電子的總數應等於還原劑失去電子的總數。設x2o72-離子在反應過程中，x元素的化合價降低a價，則有：
2×10－3mol×2a+0.1mol/l×1.6×10－3l×5=0.2mol/l×32×10－3l×2
解得a=3，在x2o72-中x的化合價為+6價，所以元素x在產物中的化合價為+3價。故答案為c。
八．根據化合物的式量確定元素的化合價
例12．某金屬元素的磷酸正鹽的式量為m，相同價態的該元素的硝酸鹽的式量為n。則該元素化合價的數值如果用m、n的代數式表示，可能有（ ）
a．一種 b．二種 c．三種 d．四種
分析：設金屬元素為m，其相對原子質量為mr，在鹽中的化合價為+x價。當x=1，2，4，5等時，則磷酸正鹽的化學式可表示為m3(po4)x，當x=3，6等時，則磷酸正鹽的化學式可表示為m(po4)x/3；硝酸鹽的化學式可表示為m(no3)x，則有：
3mr+95x=m或mr +95x/3=m；mr +62x=n，故x=(3n-m)/91或x=3(n-m)/91，答案為b。
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