化合價在高中化學解題效率提高中的運用

吳浩杰

【摘 要】 高中化學和初中化學相比，難度提高，很多化學原理較為復雜，對大部分同學而言，存在著理解上的困難，而將化合價應用在化學解題過程中可以有效提高解題效率，提高解題準確率。本文從氧化還原反應問題的三個方面入手，詳細討論化合價在高中化學解題效率提高中的運用。

【關鍵詞】 高中化學；氧化還原反應；化合價

氧化還原反應是高中化學中的重難點知識，很多同學在求解氧化還原反應有關的題目時，需要耗費大量的時間，這是因為很多同學沒有應用化合價知識，通過化合價的合理應用，可以有效提高解題效率，保證解題的正確率不斷提升，因此加強對化合價應用的研究，具有著十分重要的價值。

一、氧化還原反應計算物質具體量值中化合價的應用

在氧化還原反應中經常會遇見一些復雜的定量問題，如果采用直接計算的方式，計算量較大，甚至存在無法解答的情況，但是采用化合價得到具體的電子守恒方程，計算量隨之降低，計算結果也相對準確。比如，將一定量的硝酸（HNO3）濃溶液和3.84克的銅元素（Cu）相混合，并且利用收集氣瓶收集兩者融合后形成的氣體，發現該氣體在標準狀況下，質量為1摩爾，那么請問將該收集氣瓶放入到水槽后，保證狀況不變，需要融入多少量的氧氣才能夠讓該收集氣瓶被溶液填滿。在實際解題的過程中，采用化合價的方式，將銅元素（Cu）從單質零價變為正二價，因此可知1摩爾的銅元素就會失去2摩爾的電子，而氧氣和氫氣反應狀態下，1摩爾的氧氣可以得到4摩爾電子，在此基礎上，只要計算出銅元素的量，就可以得到氫氣的量，因為銅元素的質量分數為64.1摩爾，因此在標準體系下為22.4升，因此可以得到氧氣體積為0.672升。

二、氧化還原反應計算物質具體量比中化合價的應用

在氧化還原反應中，除了要求出物質的具體量值之外，還涉及到具體量比問題，氧化還原反應問題中的核心應用原理為電子守恒原理，根據該原理列出具體的方程，在這個解題過程中化合價的運用極為關鍵。比如，假設在某種條件下，硫酸銨（NH4）2SO4發生了分解反應，分解成氨氣NH3、二氧化硫氣體SO2、氮氣N2、水H2O等物質，求解二氧化硫氣體SO2、氮氣N2之間的物質量比。采用化合價進行解題，可知氨氣NH3、水H2O中的元素沒有發生變化，而中的二氧化硫氣體SO2中的硫元素從硫酸銨（NH4）2SO4中由正六價變為正四價，得到了電子，屬于還原財務，而氮氣N2中的氮元素為從硫酸銨（NH4）2SO4由正三價變為零價，屬于反應中產生的氧化物。因此可知化合價的變化之比，也就明確了硫元素和氮元素之間的化合價比值為3∶2，根據具體的求解，可知二氧化硫氣體SO2、氮氣N2之間的物質量比為3∶1，由此可知，化合價在氧化還原反應計算物質具體量比中化合價的應用，能夠有效減少解題步驟，提高解題效率。

三、氧化還原反應求解物質具體元素中化合價的應用

氧化還原反應中涉及到氧化劑、還原劑、氧化產物和還原產物，這四個元素的化合價是一種可以相互求解的關系，也就是說在已知其中三種元素的化合價，就能夠知道剩余元素的化合價。

【參考文獻】

[1] 黃心怡. 試分析化合價在高中化學解題效率提高中的運用[J]. 數理化解題研究，2017（7）.