资源简介 第二单元 硫及其化合物的相互转化第1课时 含硫物质之间的转化[学习目标] 1.通过相同价态含硫物质的相互转化,能从物质类别的视角说明物质的转化路径,能正确书写相应的化学方程式、离子方程式。2.通过不同价态含硫物质的相互转化,能从元素价态的视角即氧化还原的原理说明其转化路径,了解影响转化的因素,能描述重要含硫物质的化学性质,能正确书写化学方程式、离子方程式。学习任务一 不同价态的含硫物质之间的转化1.不同价态含硫物质含硫 物质 H2S、 Na2S S SO2、H2SO3、 Na2SO3 SO3、H2SO4、 Na2SO4硫元素 化合价 -2 0 +4 +62.不同价态的含硫物质之间的转化不同价态的含硫物质之间的转化是通过氧化还原反应实现的,能不能实现转化与物质的性质及反应条件有关。(1)0价→-2价转化。硫与氢气加热条件下的反应:S+H2H2S。硫与铁单质加热条件下的反应:Fe+SFeS。常温下硫与汞单质的反应:Hg+SHgS。(2)0价→+4价转化。硫与氧气的反应:S+O2SO2。(3)+4价→+6价转化。二氧化硫转化成三氧化硫的反应:2SO2+O22SO3。常温下亚硫酸钠被氧气氧化的反应:2Na2SO3+O22Na2SO4。[示例] 硫黄在空气中燃烧生成气体甲,甲溶于水得乙溶液,向乙溶液中滴加双氧水,乙溶液变成丙溶液。向丙溶液里加入Na2S生成气体丁,把丁通入乙溶液中得到沉淀戊。甲、乙、丙、丁、戊均含有硫元素,则它们分别为甲 (填化学式,下同),乙 ,丙 ,丁 ,戊 。 硫元素是动植物生长不可缺少的元素,图甲是自然界中硫元素的存在示意图,图乙是硫及其化合物之间的相互转化。回答下列问题。探究 不同价态含硫物质间的转化问题1:自然界中硫元素的常见化合价有哪些 各价态分别对应哪些常见物质 问题2:实现不同价态含硫物质间的转化需要考虑哪些因素 问题3:试举例说明反应条件对不同价态含硫物质间的转化的影响。常见含硫物质间的转化规律1.邻位价态原则当硫元素的化合价升高或降低时,一般升高或降低到其相邻的价态,即台阶式升降,如2.相邻价态的含硫物质不发生氧化还原反应如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。3.归中规律当硫元素的高价态微粒与低价态微粒反应时,一般生成中间价态,如2H2S+SO23S+2H2O。4.含硫物质的连续氧化规律1.下列物质中的硫元素不能表现出氧化性的是( )A.S B.Na2S C.SO2 D.H2SO42.下列说法正确的是( )A.硫与铜反应生成Cu2SB.硫与氧气在一定条件下可以直接生成SO3C.二氧化硫溶于水生成硫酸D.铜能与稀硫酸反应3.下列有关硫及其化合物的说法正确的是( )A.SO2、H2SO3均具有还原性,故浓硫酸能氧化SO2和H2SO3B.H2S与浓硫酸在不同的条件下反应的氧化产物只能是SO2C.单质氧化物酸盐,按照上述转化关系可以直接转化的是硫元素D.硫黄矿制备硫酸经历两步:SSO3H2SO44.已知X为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖粉末变黑。A与X反应的转化关系如图所示,其中反应条件及部分产物均已略去。下列有关说法正确的是( )A.X使蔗糖变黑的现象主要体现了X的强氧化性B.若A为铁,则足量A与X在室温下即可完全反应C.若A为碳单质,则将C通入少量的澄清石灰水中,一定可以观察到有白色沉淀产生D.工业上,B转化为D的反应条件为高温、常压、使用催化剂学习任务二 用“价类”二维图学习元素化合物知识1.研究含有同一元素的不同物质之间的转化通常将这些含有同一元素的不同物质按元素化合价的高低进行排序并分类。以硫为例:上述物质之间的转化可以通过不同的化学反应来实现。可以是元素化合价发生改变的氧化还原反应(对应图中横向箭头表示的转化),也可以是元素化合价不变的非氧化还原反应(对应图中纵向箭头表示的转化)。2.相同价态的含硫物质之间的转化图中①②③④所对应反应的化学方程式:①SO2+H2OH2SO3;②SO2+2NaOHNa2SO3+H2O;③SO3+H2OH2SO4;④SO3+2NaOHNa2SO4+H2O。元素的“价类”二维图是学习元素及其化合物的重要工具。如图是部分硫及其化合物的“价类”二维图。探究 用“价类”二维图学习元素化合物知识问题1:依据“价类”二维图的元素化合价和物质类别,写出X、Y的化学式。问题2:“价类”二维图中如何实现H2S、S、SO2及SO3间的转化 问题3:据“价类”二维图,思考如何制备SO2 (2)氧化还原反应。①硫粉燃烧法:S+O2SO2。②浓硫酸与Cu反应:2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O。问题4:书写SO2和NaOH溶液反应的离子方程式。1.以化合价为纵坐标,以物质类别为横坐标所绘制的图像叫“价—类”二维图。如图所示为硫的“价—类”二维图,例如d点可表示+6价的硫酸盐。下列说法错误的是( )A.a点表示的物质所属的物质类别是单质B.b点表示的物质可以是SO2或SO3C.c点表示的化合物的浓溶液可作为干燥剂D.d点表示的可溶性物质能与BaCl2溶液发生反应2.硫元素常见的化合价及其物质类别关系如图所示,下列说法错误的是( )A.X是H2SB.Y既有氧化性又有还原性C.将X与Y混合,不能生成硫D.工业上制Z的主要原料是硫铁矿[footnoteRef:2] [2:命题解密与解题指导情境解读:本题以物质A、B、C、D、E之间的转化图为依托,以问题情境考查对硫及其化合物之间的转化关系的掌握,培养及提升运用所学知识分析问题、解决问题的能力。素养立意:通过A、B、C、D、E之间的转化问题,考查证据推理与模型认知能力。解题路径:]大多数化学物质的性质都是复杂多变的,在其化学变化的不确定性中又隐含着规律。已知:在通常状况下,A为固态单质。根据如图所示转化关系,回答下列问题。(1)写出A、C、E的化学式:A为 ,C为 ,E为 。 (2)写出下列反应的化学方程式:①E→C: 。 ②C→D: 。 (3)室温时,B与E的浓溶液能发生反应,则反应的化学方程式为 。 (4)将C通入BaCl2溶液中,没有明显现象,但若加入H2O2,则有白色沉淀生成,请分析其原因,并写出有关的化学方程式: 。 (2)①Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O②2SO2+O22SO3(3)H2S+H2SO4(浓)S↓+SO2+2H2O(4)H2O2具有强氧化性,能把SO2氧化为H2SO4,H2O2+SO2H2SO4,H2SO4+BaCl2BaSO4↓+2HCl课时作业对点训练知识点一 不同价态的含硫物质之间的转化1.一密闭试管中装有Cl2,加入少量Na2S稀溶液,振荡后没有明显现象。那么溶液中硫元素存在的主要形式为( )A.S2- B.H2SC.S D.S2.下列反应中,改变反应物浓度或用量,不会改变反应产物的是( )A.硫化氢在氧气中燃烧B.铁在硫蒸气中燃烧C.二氧化硫通入石灰水中D.硫酸中加入铁粉3.在特定条件下,下列物质间所示的转化可以实现的是( )A.H2SO3(aq)H2SO4(aq)B.H2SO4(aq)SO3(g)C.S(g)SO3(g)D.SO2(g)H2SO4(aq)4.某小组同学设计实验实现不同价态含硫物质之间的转化。可选用的实验药品如下:①Na2SO3溶液 ②浓硫酸 ③Na2S溶液 ④稀硫酸 ⑤酸性KMnO4溶液 ⑥品红溶液 ⑦铜片实验 序号 预期转化 选择试剂 证明实现 转化的现象ⅠⅡ ①③④ 淡黄色沉淀Ⅲ ②⑦⑥(1)实验Ⅰ选择的试剂是①和 (填序号),证明实现转化的现象是 ,该转化利用了Na2SO3的 性。 (2)实验Ⅱ实现了 价硫向 价硫的转化。 (3)实验Ⅲ中发生反应的化学方程式是 。 证明实现转化的现象是 。 (2)+4(或-2) 0(3)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O品红溶液褪色(2)实验Ⅱ选择试剂①Na2SO3溶液、③Na2S溶液、④稀硫酸,在酸性溶液中,硫离子和亚硫酸根离子发生氧化还原反应生成单质硫,实现了+4价或-2价硫转化为 0价硫的过程。(3)实验Ⅲ中②浓硫酸、⑦铜片加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,二氧化硫能使⑥品红溶液褪色,将产生的气体通入品红溶液,品红溶液褪色,可证明实现转化。知识点二 用“价—类”二维图学习元素化合物知识5.如图所示是硫元素的“价—类”二维图。图中箭头表示的物质间转化均能一步完成,a、g的焰色反应均为黄色。下列说法正确的是( )A.d通入b的溶液中有浑浊产生B.单质c易溶于水和酒精C.d能使紫色石蕊溶液先变红后褪色D.实验室可用f的浓溶液与NaI反应制取HI气体6.物质类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要视角,下列有关硫元素的“价—类”二维图的说法不正确的是( )A.X是H2S,Y是SO3B.溶液中H2SO3氧化为H2SO4时,溶液的酸性增强C.要实现从Na2SO3到Z的转化,需加入还原剂D.检验Z所含的阴离子,应选用的试剂有稀盐酸、BaCl2溶液7.硫元素的“价—类”二维图如图所示。下列说法错误的是( )A.a与c、d、e都有可能反应生成bB.d溶液久置于空气中会生成e,溶液的酸性增强C.g与f之间也可能发生反应D.铜与e的浓溶液共热产生的气体通入BaCl2和H2O2的混合溶液中,没有白色沉淀产生8.在学习了硫元素的价态转化后,某学生绘制了如图所示转化关系。(1)写出指定物质的化学式。A ,B ,D 。 (2)写出“H2SO4→C”的化学方程式: (写一个即可)。 (3)写出A与SO2相互转化的化学方程式: 。 (2)C中硫元素为+6价,且C为H2SO4制得的盐,则“H2SO4→C”的化学方程式可为H2SO4+Na2CO3Na2SO4+CO2↑+H2O。(3)SO3与SO2相互转化的化学方程式为2SO2+O22SO3。综合应用9.硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是( )A.实验室探究浓硫酸与硫反应的气态产物:H2SO4(浓)SO2SB.工业制硫酸过程中的物质转化:FeS2SO2H2SO3H2SO4C.用生石灰进行“钙基固硫”的主要反应:2CaO+O2+2SO22CaSO4D.SO2通入少量氨水中的离子方程式:NH3·H2O+SO2N10.已知某物质X能发生如下转化:下列有关上述转化关系中物质及其反应的叙述正确的是( )A.若X为C,则Y可以和氢氧化钠溶液反应生成盐和水B.若X为S,则A为硫酸C.反应①和②不可能是氧化还原反应D.X一定是非金属单质或非金属氢化物11.硫元素的“价—类”二维图如图所示,下列说法正确的是( )A.98.3%的f溶液能干燥c和d气体B.验证g晶体在空气中已被氧化,所需试剂为稀盐酸和BaCl2溶液C.将c溶于水得到的e长时间露置于空气中,溶液的pH会增大D.a和c生成b的反应中,氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶212.硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。下列关于硫化氢的说法错误的是( )A.H2S是一种弱电解质B.可用石灰乳吸收H2S气体C.根据图示可知,FeCl3、CuCl2均能氧化H2SD.H2S在空气中燃烧可以生成SO213.如图所示是一系列含硫化合物的转化关系或反应现象(反应产物中水已略去),下列说法正确的是( )A.①说明SO2具有氧化性,②说明SO2具有酸性B.②中n(SO2)∶n(NaOH)=1∶2时,生成Na2SO3和NaHSO3的物质的量相等C.③④⑤均属于氧化还原反应D.可利用②和④回收SO214.在化工生产中,硫资源应用广泛,利用含硫物质之间的转化有利于实现硫资源的综合利用。如图所示为硫及其化合物的“价—类”二维图。请回答下列问题。(1)Y和H2S发生反应的化学方程式为 。写出Cu和Z的浓溶液发生反应的化学方程式: 。 (2)工业上处理废气时,通过步骤Ⅰ和步骤Ⅱ将Y转化为CaSO4再利用。①实现步骤Ⅰ的转化所加试剂的物质类别为 (写出一种即可)。 ②实现步骤Ⅱ的转化可选择的试剂有 (填字母),选择的依据为 。 a.O2 b.KIc.H2O2 d.Na2S(2)①碱、碱性氧化物、盐(写出一种即可) ②ac CaSO3转化为CaSO4的过程中,硫元素的化合价升高被氧化,故在转化过程中需加入氧化剂(2)①根据题图可知,步骤Ⅰ可以是SO2被Ca(OH)2溶液吸收反应产生CaSO3沉淀和H2O,Ca(OH)2属于碱;SO2也可以与CaO反应产生CaSO3,CaO属于碱性氧化物;SO2可以与Ca(HCO3)2反应产生CaSO3,Ca(HCO3)2 属于盐。②根据题图可知,步骤Ⅱ是CaSO3转化为CaSO4,在该转化过程中硫元素的化合价升高,失去电子被氧化,因此在转化过程中需要加入氧化剂。CaSO3与O2反应产生CaSO4,a符合题意;KI具有还原性,不能使CaSO3转化为CaSO4,b不符合题意;H2O2具有强氧化性,CaSO3与H2O2反应产生CaSO4、H2O,c符合题意;Na2S具有还原性,两者不能反应产生CaSO4,d不符合题意。第2课时 氧化还原反应方程式的配平[学习目标] 1.通过学习氧化还原反应方程式的配平方法,能书写陌生氧化还原反应方程式,能根据化合价变化分析、判断、理解氧化还原反应。2.通过氧化还原反应的学习,能判断氧化还原反应中的氧化剂、还原剂,能熟记常见氧化剂、还原剂,能比较物质的氧化性、还原性强弱。学习任务 氧化还原反应方程式的配平1.配平的基本原则2.配平的基本步骤以高锰酸钾和浓盐酸反应制氯气为例:(1)标变价:写出反应物和生成物的化学式,标出有化合价变化的元素的化合价。KO4+HKCl+Cl2+↑+H2O(2)算升降:算出物质整体反应前后元素化合价的变化值。K↑+H2O(3)求总数,配系数:将化合价升高数和化合价降低数的最小公倍数定为电子转移总数。依据电子守恒,确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数。2O4+KCl+2Cl2+5↑+H2O(4)观察法,最后定:用观察法配平其他物质的化学计量数,配平后,把“”改成“”。2KO4+162KCl+2Cl2+5↑+8H2O(5)查个数,遵守恒:利用守恒三原则,检查是否配平。ClO2是一种消毒效率高、二次污染小的水处理剂;K2FeO4是一种高效多功能的新型非氯绿色消毒剂,主要用于饮水处理,两者均为社会生产、生活提供了极大的便利。实验室可通过以下方法制得ClO2和K2FeO4。①Cl+H2C2O4+H+ClO2↑+CO2↑+X;②Fe3++ClO-+YFe+Cl-+Z。探究 氧化还原反应方程式的配平问题1:①②反应的氧化剂、还原剂分别是哪种物质 问题2:①②反应的氧化产物分别是哪种物质 问题3:如何配平上述两个反应的离子方程式 ②2Fe3++3ClO-+5H2O2Fe+3Cl-+10H+。问题4:在反应①中每生成1 mol ClO2,转移多少电子 在反应②中每生成1 mol Fe,转移多少电子 (NA为阿伏加德罗常数的值)氧化还原反应配平技巧1.全变正向配平氧化剂、还原剂中某元素化合价全变的反应,一般从反应物着手配平。例如:Pt+HNO3+HClH2PtCl6+NO↑+H2O。分析:还原剂Pt和氧化剂HNO3中N的化合价全变,可从反应物着手先确定Pt和HNO3的化学计量数。化合价升高,变化值为4×3;化合价降低,变化值为3×4;确定了Pt和HNO3的化学计量数分别为3和4之后,再用观察法配平其余物质的化学计量数,得到:3Pt+4HNO3+18HCl3H2PtCl6+4NO↑+8H2O。2.自变逆向配平自身氧化还原反应(包括同一物质中同种元素变价和不同种元素变价两种情况),一般从生成物着手较好。例如:(NH4)2PtCl6Pt+NH4Cl+HCl↑+N2↑。分析:该反应是(NH4)2PtCl6中N与Pt之间发生的自身氧化还原反应,可从生成物着手,先确定Pt和N2的化学计量数。2化合价升高,变化值为6×2;化合价降低,变化值为4×3;确定了Pt和N2的化学计量数分别为3和2之后,再用观察法配平其余物质的化学计量数,可得: 3(NH4)2PtCl63Pt+2NH4Cl+16HCl↑+2N2↑。3.部分变两边同时配平氧化还原反应中,某反应物中所含元素部分变价,一般从反应物和生成物同时着手进行配平。例如:Zn+HNO3Zn(NO3)2+NH4NO3+H2O。分析:该反应中HNO3部分被还原,其化学计量数应为变与不变之和。对于这类部分氧化还原反应,宜从反应物和生成物同时着手,先确定Zn和NH4NO3的化学计量数。化合价升高,变化值为2×4;化合价降低,变化值为8×1;确定了Zn和NH4NO3的化学计量数分别为4和 1之后,再用观察法配平Zn(NO3)2、HNO3、H2O的化学计量数,可得:4Zn+10HNO34Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O。1.下列氧化还原反应的离子方程式配平正确的是( )A.Fe3++S2-Fe2++S↓B.Fe3++Fe2Fe2+C.Fe2++Cl2Fe3++2Cl-D.2Fe3++2I-2Fe2++I22.铝与稀硝酸的反应为Al+HNO3(稀)Al(NO3)3+NO↑+H2O(未配平),若配平化学方程式后,HNO3的化学计量数应该是( )A.2 B.4 C.6 D.83.高锰酸钾溶液在酸性条件下可以与硫酸亚铁反应,离子方程式如下:Mn+Fe2++H+Mn2++Fe3++H2O(未配平)。下列说法不正确的是( )A.Mn是氧化剂,Fe3+是氧化产物B.Mn2+的还原性弱于Fe2+C.离子方程式中按物质顺序的化学计量数是 1、5、8、1、5、4D.生成1 mol水时,转移2.5 mol电子4.配平下列氧化还原反应的化学(或离子)方程式。(1)正向配平。①5KI+1KIO3+3H2SO43I2+3K2SO4+3H2O。②2Mn+16H++10Cl-2Mn2++5Cl2↑+8H2O。(2)逆向配平。①3S+6KOH2K2S+1K2SO3+3H2O。②2P4+9KOH+3H2O3K3PO4+5PH3↑。(3)缺项配平。①3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-3Cl-+2Fe+5H2O。②5Mn2++2Cl+4H2O5MnO2↓+1Cl2↑+8H+。[footnoteRef:2] [2:命题解密与解题指导情境解读:通过设置5个氧化还原反应的问题情境,使学生通过分析化合价的变化视角分析氧化还原反应,结合得失电子及元素守恒配平化学方程式,形成化学方程式配平的思维模型。素养立意:通过得失电子及元素守恒规律进行氧化还原反应计算及其化学方程式配平,考查证据推理与模型认知能力。通过氧化还原知识除去废水中的+6价铬,体会化学的实用性,增强科学态度与社会责任意识。思路点拨:熟记常见的氧化剂、还原剂,运用氧化还原反应的得失电子守恒、元素守恒等熟练进行计算与配平。]回答下列问题。(1)在xR2++yH++O2mR3++nH2O的离子方程式中,下列判断正确的是 (填字母)。 A.m=y,R3+是还原剂B.m=2y,R2+被氧化C.m=2,R3+是氧化剂D.m=4,R2+是还原剂(2)用含有3NA个Na2SO3的Na2SO3溶液恰好将2NA个X还原,则元素X在还原产物中的化合价是 。 (3)+6价铬的毒性很强,具有一定的致癌作用,需要转化为低毒的Cr3+,再转化为不溶物除去,废水中含有的Cr2可以用绿矾(FeSO4·7H2O)除去。测得反应后的溶液中含Cr3+、Fe2+、Fe3+、H+等阳离子。写出该反应的离子方程式: 。 (4)配平下列氧化还原反应的化学方程式,并标出单线桥: H2S+ HNO3(稀) H2O+ S↓+ NO↑(5)已知CuO具有氧化性,能够和氨气反应生成两种单质,请写出在加热条件下CuO和NH3反应的化学方程式: 。 (4)(5)2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O(2)设元素X的化合价为a,由得失电子守恒可得 3NA×2=2NA×(7-a),解得a=+4。(3)该反应的离子方程式为Cr2+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O。(4)用单线桥表示为4H2O+3S↓+2NO↑。(5)氧化铜具有氧化性,能够把氨气氧化成N2,自身被还原成Cu,同时生成水,故该反应的化学方程式为 2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O。课时作业对点训练知识点一 氧化还原反应方程式的配平1.当小溪流经硫矿时,硫矿与水中的氧气反应,生成Fe2+和H+使溪水呈酸性。当溪水和其他水混合时,溶于水的铁以针铁矿[FeO(OH)]的形式沉淀出来,该离子反应为Fe2++O2+H2OFeO(OH)↓+H+(未配平),该反应配平后离子方程式中H2O的化学计量数为( )A.5 B.6 C.7 D.82.若锌与稀硝酸反应时,其反应的化学方程式为 4Zn+10HNO3aZn(NO3)2+bM+cH2O,则a、b、c、M可能分别为( )A.4、5、5、NO2↑ B.4、2、4、NO2↑C.4、3、5、NO↑ D.4、1、5、N2O↑3.检验加“碘”盐含“KIO3”可通过在酸性条件下,加入碘化钾溶液和淀粉来实现。反应原理如下:KIO3+KI+HClI2+KCl+H2O(未配平)。下列有关说法正确的是( )A.KI是氧化剂B.KIO3被氧化C.该反应配平后化学计量数依次为1、5、6、3、6、3D.每生成3个I2,转移6个电子知识点二 氧化还原反应的应用4.NaNO2是食品添加剂,过量摄入NaNO2对人体健康有害。酸性高锰酸钾溶液与亚硝酸钠反应的离子方程式是Mn+N+ Mn2++N+H2O(未配平)。下列叙述正确的是( )A.该反应中N被还原B.反应过程中溶液中的H+被消耗C.生成6个水分子时,转移了10个电子D.横线上的微粒是OH-5.在稀硫酸中,KMnO4和H2O2能发生氧化还原反应。氧化反应:H2O2-2e-2H++O2↑还原反应:Mn+5e-+8H+Mn2++4H2O(1)写出该氧化还原反应的化学方程式: 。 (2)反应中氧化剂是 ;被氧化元素是 (填元素名称);若有0.5 mol H2O2参加此反应,电子转移个数为 (用NA表示阿伏加德罗常数的值,下同)。 (3)若KMnO4的量不足,在Mn2+的催化作用下,H2O2仍能分解,分解反应的化学方程式为 ;这时若有0.5 mol H2O2发生分解,电子转移个数为 。 (2)KMnO4 氧 NA(3)2H2O22H2O+O2↑ 0.5NA16H+2Mn2++8H2O,两式相加得5H2O2+2Mn+6H+5O2↑+2Mn2++8H2O,即化学方程式为5H2O2+2KMnO4+3H2SO45O2↑+2MnSO4+K2SO4+8H2O。(2)由题意知,H2O2 ～ 2e- 1 mol 2 mol 0.5 mol 1 mol(3)由2H2O22H2O+O2↑得关系式:2H2O2 ～ 2e-2 mol 2 mol0.5 mol 0.5 mol综合应用6.已知反应Fe3++ClO-+XFe+Cl-+Y,下列说法错误的是( )A.Fe是氧化产物B.Fe3+、ClO-的化学计量数之比是3∶2C.配平后X是“10OH-”D.每生成1个Fe就会有3个电子发生转移7.向酸性KMnO4溶液中滴加KI溶液,发生的离子反应为□Mn+□I-+□H+□Mn2++□I2+□H2O(未配平)。下列说法正确的是( )A.溶液由紫红色变成无色B.Mn2+是氧化产物C.H2O的化学计量数为8D.生成1 mol I2时转移5 mol电子8.高铁酸钾(K2FeO4)是一种既能杀菌、消毒,又能絮凝净水的水处理剂,工业制备高铁酸钾的离子方程式为Fe(OH)3+ClO-+OH-Fe+Cl-+H2O(未配平)。下列有关说法错误的是( )A.由上述反应可知,氧化性:ClO->FeB.高铁酸钾中铁元素为+6价C.上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶3D.该离子方程式中H2O的化学计量数为59.工业上用“飞铬法”除去Cr3+,即用发烟HClO4将潮湿的CrCl3氧化为棕色的烟[CrO2(ClO4)2],离子反应为Cl+Cr3++□CrO2(ClO4)2+Cl-+□(未配平)。下列说法错误的是( )A.CrO2(ClO4)2中铬元素为+6价B.HClO4属于强酸C.参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶8D.该反应有水生成10.某反应涉及PbO2、PbSO4、Mn、Mn2+、H2O、H+、S7种微粒,其中PbSO4是产物,其对应的化学计量数为5,下列说法正确的是( )A.氧化剂为MnB.失去电子的元素是PbC.随着反应进行,溶液的pH减小D.氧化剂与还原剂的化学计量数之比为5∶211.把碎纸片b补充到a中,可得到一个完整的离子方程式(未配平),下列说法不正确的是( )A.每消耗2 mol SO2转移4 mol电子B.该反应发生后溶液酸性增强C.氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶5D.反应物微粒为SO2、Mn2+、H++4价升高到+6价,每消耗2 mol SO2转移4 mol 电子,故A正确;反应生成氢离子,所以反应后溶液酸性增强,故B正确;二氧化硫具有还原性,是还原剂,高锰酸根离子具有氧化性,是氧化剂,氧化剂和还原剂的化学计量数之比为2∶5,故C正确;反应物微粒为SO2、Mn、H2O,故D错误。12.Ⅰ.某反应中反应物与生成物有AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一种未知物质X。(1)已知KBrO3在反应中得到电子,则该反应的还原剂是 。 (2)已知2个KBrO3在反应中得到10个电子生成一个X,则X的化学式为 。 (3)根据上述反应可推知 (填字母)。 A.氧化性:KBrO3>H3AsO4B.氧化性:H3AsO4>KBrO3C.还原性:AsH3>XD.还原性:X>AsH3(4)将氧化剂和还原剂的化学式及其配平后的化学计量数填入下列方框中,并用单线桥法标出电子转移的方向和数目。(4)(2)2个KBrO3在反应中得到10个电子生成一个X,则1个KBrO3在反应中得到5个电子,Br从+5价降低到0价,则X的化学式为Br2。(3)在反应中,KBrO3作氧化剂,AsH3作还原剂,Br2是还原产物,H3AsO4是氧化产物,根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,还原剂的还原性强于还原产物的还原性可知,氧化性 KBrO3>H3AsO4,还原性AsH3>Br2,故选A、C。(4)在反应中,氧化剂KBrO3中Br的化合价为 +5价,反应后为0价,1 mol KBrO3参加反应,得到5 mol电子,还原剂AsH3中As为-3价,反应后为+5价,1 mol AsH3参加反应,失去8 mol电子,根据得失电子守恒,氧化剂和还原剂的物质的量之比为8∶5,用单线桥法标出电子转移的方向和数目为。13.高锰酸盐具有强氧化性,常用于杀菌、消毒。(1)已知XeO3是一种不稳定的物质,具有强氧化性。可发生反应:XeO3+Mn2++H2OMn+Xe↑+H+(未配平)。①配平该反应的离子方程式: 。 ②该反应的实验现象为 。 ③上述反应中,发生还原反应的微粒是 (写化学式),每消耗3个Mn2+,反应转移电子的个数为 。 (2)已知某容器中发生了一个化学反应,反应过程中存在H2O、Mn、H2O2、O2、Mn2+、H+六种微粒。在反应过程中测得Mn和O2的微粒数目随时间变化的曲线如图所示。①写出该反应的离子方程式: 。 ②该反应中,氧化剂与还原剂的微粒数目之比为 。 ③若消耗11.9 g Mn,则生成氧气的质量为 。 (3)水中的溶解氧(O2)是水生生物生存不可缺少的条件。将水样与Mn(OH)2碱性悬浊液混合,反应生成MnO(OH)2,实现氧的固定。“氧的固定”中发生反应的化学方程式为 。 (2)①2Mn+5H2O2+6H+2Mn2++5O2↑+8H2O ②2∶5 ③8 g(3)2Mn(OH)2+O22MnO(OH)2②该反应的实验现象是有气泡产生,溶液显紫红色。③XeO3被还原,发生还原反应;锰元素由+2价升高到+7价,每消耗3个Mn2+,反应转移电子的个数为15。(2)①由题图可知,Mn减少,为反应物,氧气增多,为生成物,可得离子方程式为2Mn+5H2O2+6H+2Mn2++5O2↑+8H2O。②氧化剂为Mn,还原剂为H2O2,故氧化剂与还原剂的微粒数目之比为2∶5。③11.9 g Mn的物质的量为=0.1 mol,则生成氧气的物质的量为0.25 mol,质量为0.25 mol×32 g/mol=8 g。(3)“氧的固定” 即氧气与 Mn(OH)2 反应生成 MnO(OH)2,锰元素由+2价升高到+4价,氧气中氧元素由0价降低到-2价,则发生反应的化学方程式为 2Mn(OH)2+O22MnO(OH)2。第2课时 氧化还原反应方程式的配平[学习目标] 1.通过学习氧化还原反应方程式的配平方法,能书写陌生氧化还原反应方程式,能根据化合价变化分析、判断、理解氧化还原反应。2.通过氧化还原反应的学习,能判断氧化还原反应中的氧化剂、还原剂,能熟记常见氧化剂、还原剂,能比较物质的氧化性、还原性强弱。学习任务 氧化还原反应方程式的配平1.配平的基本原则2.配平的基本步骤以高锰酸钾和浓盐酸反应制氯气为例:(1)标变价:写出反应物和生成物的化学式,标出有化合价变化的元素的化合价。KO4+HKCl+Cl2+↑+H2O(2)算升降:算出物质整体反应前后元素化合价的变化值。K↑+H2O(3)求总数,配系数:将化合价升高数和化合价降低数的最小公倍数定为电子转移总数。依据电子守恒,确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数。2O4+KCl+2Cl2+5↑+H2O(4)观察法,最后定:用观察法配平其他物质的化学计量数,配平后,把“”改成“”。2KO4+162KCl+2Cl2+5↑+8H2O(5)查个数,遵守恒:利用守恒三原则,检查是否配平。ClO2是一种消毒效率高、二次污染小的水处理剂;K2FeO4是一种高效多功能的新型非氯绿色消毒剂,主要用于饮水处理,两者均为社会生产、生活提供了极大的便利。实验室可通过以下方法制得ClO2和K2FeO4。①Cl+H2C2O4+H+ClO2↑+CO2↑+X;②Fe3++ClO-+YFe+Cl-+Z。探究 氧化还原反应方程式的配平问题1:①②反应的氧化剂、还原剂分别是哪种物质 提示:①②反应的氧化剂分别为和ClO-,还原剂分别为H2C2O4和Fe3+。问题2:①②反应的氧化产物分别是哪种物质 提示:①②反应的氧化产物分别为CO2和Fe。问题3:如何配平上述两个反应的离子方程式 提示:①2Cl+H2C2O4+2H+2ClO2↑+2CO2↑+2H2O;②2Fe3++3ClO-+5H2O2Fe+3Cl-+10H+。问题4:在反应①中每生成1 mol ClO2,转移多少电子 在反应②中每生成1 mol Fe,转移多少电子 (NA为阿伏加德罗常数的值)提示:在反应①中,氯元素由+5价降至+4价,每生成1 mol ClO2,转移NA个电子;在反应②中,铁元素由+3价升至+6价,所以每生成1 mol Fe,转移3NA个电子。氧化还原反应配平技巧1.全变正向配平氧化剂、还原剂中某元素化合价全变的反应,一般从反应物着手配平。例如:Pt+HNO3+HClH2PtCl6+NO↑+H2O。分析:还原剂Pt和氧化剂HNO3中N的化合价全变,可从反应物着手先确定Pt和HNO3的化学计量数。化合价升高,变化值为4×3;化合价降低,变化值为3×4;确定了Pt和HNO3的化学计量数分别为3和4之后,再用观察法配平其余物质的化学计量数,得到:3Pt+4HNO3+18HCl3H2PtCl6+4NO↑+8H2O。2.自变逆向配平自身氧化还原反应(包括同一物质中同种元素变价和不同种元素变价两种情况),一般从生成物着手较好。例如:(NH4)2PtCl6Pt+NH4Cl+HCl↑+N2↑。分析:该反应是(NH4)2PtCl6中N与Pt之间发生的自身氧化还原反应,可从生成物着手,先确定Pt和N2的化学计量数。2化合价升高,变化值为6×2;化合价降低,变化值为4×3;确定了Pt和N2的化学计量数分别为3和2之后,再用观察法配平其余物质的化学计量数,可得: 3(NH4)2PtCl63Pt+2NH4Cl+16HCl↑+2N2↑。3.部分变两边同时配平氧化还原反应中,某反应物中所含元素部分变价,一般从反应物和生成物同时着手进行配平。例如:Zn+HNO3Zn(NO3)2+NH4NO3+H2O。分析:该反应中HNO3部分被还原,其化学计量数应为变与不变之和。对于这类部分氧化还原反应,宜从反应物和生成物同时着手,先确定Zn和NH4NO3的化学计量数。化合价升高,变化值为2×4;化合价降低,变化值为8×1;确定了Zn和NH4NO3的化学计量数分别为4和 1之后,再用观察法配平Zn(NO3)2、HNO3、H2O的化学计量数,可得:4Zn+10HNO34Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O。1.下列氧化还原反应的离子方程式配平正确的是( )A.Fe3++S2-Fe2++S↓B.Fe3++Fe2Fe2+C.Fe2++Cl2Fe3++2Cl-D.2Fe3++2I-2Fe2++I2【答案】 D【解析】 1个铁离子得到1个电子,而1个硫离子失去 2个电子,得失电子不守恒,正确的离子方程式为2Fe3++S2-2Fe2++S↓,故A错误;1个铁原子失去2个电子,而1个铁离子只能得到1个电子,得失电子不守恒,正确的离子方程式为 2Fe3++Fe3Fe2+,故B错误;1个亚铁离子失去1个电子,而1个Cl2得到2个电子,得失电子不守恒,正确的离子方程式为2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,故C错误;2个铁离子得到2个电子,而 2个 碘离子失去 2个电子,得失电子守恒,电荷守恒,故D正确。2.铝与稀硝酸的反应为Al+HNO3(稀)Al(NO3)3+NO↑+H2O(未配平),若配平化学方程式后,HNO3的化学计量数应该是( )A.2 B.4 C.6 D.8【答案】 B【解析】 根据得失电子守恒和原子守恒,可配平该反应为 Al+4HNO3(稀)Al(NO3)3+NO↑+2H2O,则HNO3的化学计量数应该是4,故选B。3.高锰酸钾溶液在酸性条件下可以与硫酸亚铁反应,离子方程式如下:Mn+Fe2++H+Mn2++Fe3++H2O(未配平)。下列说法不正确的是( )A.Mn是氧化剂,Fe3+是氧化产物B.Mn2+的还原性弱于Fe2+C.离子方程式中按物质顺序的化学计量数是 1、5、8、1、5、4D.生成1 mol水时,转移2.5 mol电子【答案】 D【解析】 Mn中Mn为+7价,反应后变为Mn2+中的+2价,化合价降低,得到电子,被还原,作氧化剂,Fe2+中Fe为+2价,反应后变为Fe3+中的 +3价,化合价升高,失去电子,被氧化,作还原剂,Fe3+是氧化产物,A正确;根据在氧化还原反应中还原剂的还原性强于还原产物的还原性可知,Fe2+的还原性强于Mn2+,B正确;根据得失电子守恒、电荷守恒及元素守恒可知,反应的离子方程式是 Mn+5Fe2++8H+Mn2++5Fe3++4H2O,C正确;根据反应的离子方程式可知,每生成 4 mol水,转移电子的物质的量是 5 mol,则生成 1 mol 水时,转移1.25 mol电子,D错误。4.配平下列氧化还原反应的化学(或离子)方程式。(1)正向配平。①5KI+1KIO3+3H2SO43I2+3K2SO4+3H2O。②2Mn+16H++10Cl-2Mn2++5Cl2↑+8H2O。(2)逆向配平。①3S+6KOH2K2S+1K2SO3+3H2O。②2P4+9KOH+3H2O3K3PO4+5PH3↑。(3)缺项配平。①3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-3Cl-+2Fe+5H2O。②5Mn2++2Cl+4H2O5MnO2↓+1Cl2↑+8H+。[footnoteRef:2] [2:命题解密与解题指导情境解读:通过设置5个氧化还原反应的问题情境,使学生通过分析化合价的变化视角分析氧化还原反应,结合得失电子及元素守恒配平化学方程式,形成化学方程式配平的思维模型。素养立意:通过得失电子及元素守恒规律进行氧化还原反应计算及其化学方程式配平,考查证据推理与模型认知能力。通过氧化还原知识除去废水中的+6价铬,体会化学的实用性,增强科学态度与社会责任意识。思路点拨:熟记常见的氧化剂、还原剂,运用氧化还原反应的得失电子守恒、元素守恒等熟练进行计算与配平。]回答下列问题。(1)在xR2++yH++O2mR3++nH2O的离子方程式中,下列判断正确的是 (填字母)。 A.m=y,R3+是还原剂B.m=2y,R2+被氧化C.m=2,R3+是氧化剂D.m=4,R2+是还原剂(2)用含有3NA个Na2SO3的Na2SO3溶液恰好将2NA个X还原,则元素X在还原产物中的化合价是 。 (3)+6价铬的毒性很强,具有一定的致癌作用,需要转化为低毒的Cr3+,再转化为不溶物除去,废水中含有的Cr2可以用绿矾(FeSO4·7H2O)除去。测得反应后的溶液中含Cr3+、Fe2+、Fe3+、H+等阳离子。写出该反应的离子方程式: 。 (4)配平下列氧化还原反应的化学方程式,并标出单线桥: H2S+ HNO3(稀) H2O+ S↓+ NO↑(5)已知CuO具有氧化性,能够和氨气反应生成两种单质,请写出在加热条件下CuO和NH3反应的化学方程式: 。 【答案】 (1)D (2)+4 (3)Cr2+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe2++7H2O(4)(5)2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O【解析】 (1)R2+→R3+失1个电子,1个O2得4个电子,则m=4,R2+为还原剂,故选D。(2)设元素X的化合价为a,由得失电子守恒可得 3NA×2=2NA×(7-a),解得a=+4。(3)该反应的离子方程式为Cr2+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O。(4)用单线桥表示为4H2O+3S↓+2NO↑。(5)氧化铜具有氧化性,能够把氨气氧化成N2,自身被还原成Cu,同时生成水,故该反应的化学方程式为 2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O。课时作业对点训练知识点一 氧化还原反应方程式的配平1.当小溪流经硫矿时,硫矿与水中的氧气反应,生成Fe2+和H+使溪水呈酸性。当溪水和其他水混合时,溶于水的铁以针铁矿[FeO(OH)]的形式沉淀出来,该离子反应为Fe2++O2+H2OFeO(OH)↓+H+(未配平),该反应配平后离子方程式中H2O的化学计量数为( )A.5 B.6 C.7 D.8【答案】 B【解析】 铁元素由+2价升高到+3价,氧元素由 0价降低到-2价,依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知,配平后的离子方程式为4Fe2++O2+6H2O4FeO(OH)↓+8H+,H2O的化学计量数为6,B符合题意。2.若锌与稀硝酸反应时,其反应的化学方程式为 4Zn+10HNO3aZn(NO3)2+bM+cH2O,则a、b、c、M可能分别为( )A.4、5、5、NO2↑ B.4、2、4、NO2↑C.4、3、5、NO↑ D.4、1、5、N2O↑【答案】 D【解析】 由反应可知,Zn的化合价升高,则N的化合价降低。若M为NO2↑,由得失电子守恒可知,b==8,A、B错误;若M为NO↑,由得失电子守恒可知,b==,C错误;若M为N2O↑,由得失电子守恒可知,b==1,结合原子守恒可知,a=4,c=5,D正确。3.检验加“碘”盐含“KIO3”可通过在酸性条件下,加入碘化钾溶液和淀粉来实现。反应原理如下:KIO3+KI+HClI2+KCl+H2O(未配平)。下列有关说法正确的是( )A.KI是氧化剂B.KIO3被氧化C.该反应配平后化学计量数依次为1、5、6、3、6、3D.每生成3个I2,转移6个电子【答案】 C【解析】 反应中,KIO3中碘元素从+5价降低到 0价,KI中碘元素从-1价升高到 0价,配平化学方程式为KIO3+5KI+6HCl3I2+6KCl+3H2O,KI为还原剂,KIO3为氧化剂被还原,反应中每生成3个I2,转移5个电子,故选C。知识点二 氧化还原反应的应用4.NaNO2是食品添加剂,过量摄入NaNO2对人体健康有害。酸性高锰酸钾溶液与亚硝酸钠反应的离子方程式是Mn+N+ Mn2++N+H2O(未配平)。下列叙述正确的是( )A.该反应中N被还原B.反应过程中溶液中的H+被消耗C.生成6个水分子时,转移了10个电子D.横线上的微粒是OH-【答案】 B【解析】 该反应中氮元素由+3价升至+5价,故N失电子,作还原剂,被氧化,A错误;根据原子守恒和电荷守恒知,该反应中缺少的微粒是H+,即反应消耗溶液中的H+,B正确,D错误;锰元素由+7价降低到+2价,氮元素由+3价升高到+5价,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知,配平的离子方程式为2Mn+5N+6H+2Mn2++5N+3H2O,则每生成6个水分子,转移20个电子,C错误。5.在稀硫酸中,KMnO4和H2O2能发生氧化还原反应。氧化反应:H2O2-2e-2H++O2↑还原反应:Mn+5e-+8H+Mn2++4H2O(1)写出该氧化还原反应的化学方程式: 。 (2)反应中氧化剂是 ;被氧化元素是 (填元素名称);若有0.5 mol H2O2参加此反应,电子转移个数为 (用NA表示阿伏加德罗常数的值,下同)。 (3)若KMnO4的量不足,在Mn2+的催化作用下,H2O2仍能分解,分解反应的化学方程式为 ;这时若有0.5 mol H2O2发生分解,电子转移个数为 。 【答案】 (1)5H2O2+2KMnO4+3H2SO45O2↑+2MnSO4+K2SO4+8H2O(2)KMnO4 氧 NA(3)2H2O22H2O+O2↑ 0.5NA【解析】 (1)氧化反应、还原反应分别改写为5H2O2-10e-10H++5O2↑、2Mn+10e-+16H+2Mn2++8H2O,两式相加得5H2O2+2Mn+6H+5O2↑+2Mn2++8H2O,即化学方程式为5H2O2+2KMnO4+3H2SO45O2↑+2MnSO4+K2SO4+8H2O。(2)由题意知,H2O2 ～ 2e- 1 mol 2 mol 0.5 mol 1 mol(3)由2H2O22H2O+O2↑得关系式:2H2O2 ～ 2e-2 mol 2 mol0.5 mol 0.5 mol综合应用6.已知反应Fe3++ClO-+XFe+Cl-+Y,下列说法错误的是( )A.Fe是氧化产物B.Fe3+、ClO-的化学计量数之比是3∶2C.配平后X是“10OH-”D.每生成1个Fe就会有3个电子发生转移【答案】 B【解析】 铁元素由+3价变为+6价,升高3价,氯元素由 +1价变为-1价,降低2价,由得失电子守恒得 2Fe3++3ClO-+X2Fe+3Cl-+Y,再由电荷守恒得2Fe3++3ClO-+10OH-2Fe+3Cl-+Y,最后由元素守恒得2Fe3++3ClO-+10OH-2Fe+3Cl-+5H2O。该反应中Fe3+的化合价升高,被氧化,Fe是氧化产物,故A正确;由分析可知,Fe3+、ClO-的化学计量数之比是2∶3,故B错误;由分析可知,配平后X是“10OH-”,故C正确;铁元素由 +3价变为+6价,每生成1个Fe就会有3个电子发生转移,故D正确。7.向酸性KMnO4溶液中滴加KI溶液,发生的离子反应为□Mn+□I-+□H+□Mn2++□I2+□H2O(未配平)。下列说法正确的是( )A.溶液由紫红色变成无色B.Mn2+是氧化产物C.H2O的化学计量数为8D.生成1 mol I2时转移5 mol电子【答案】 C【解析】 I-被氧化为I2,碘水为棕黄色,所以溶液不可能变成无色,故A错误;Mn2+是还原产物,故B错误;Mn中锰元素由+7价降低为+2价,I-中碘元素由-1价升高为0价,根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒配平离子方程式为2Mn+10I-+16H+2Mn2++5I2+8H2O,H2O的化学计量数为8,故C正确;碘元素由 -1价升高为 0价,生成1 mol I2时转移2 mol电子,故D错误。8.高铁酸钾(K2FeO4)是一种既能杀菌、消毒,又能絮凝净水的水处理剂,工业制备高铁酸钾的离子方程式为Fe(OH)3+ClO-+OH-Fe+Cl-+H2O(未配平)。下列有关说法错误的是( )A.由上述反应可知,氧化性:ClO->FeB.高铁酸钾中铁元素为+6价C.上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶3D.该离子方程式中H2O的化学计量数为5【答案】 C【解析】 配平离子方程式得2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-2Fe+3Cl-+5H2O,ClO-是氧化剂,Fe(OH)3是还原剂,则反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 3∶2,C项错误。9.工业上用“飞铬法”除去Cr3+,即用发烟HClO4将潮湿的CrCl3氧化为棕色的烟[CrO2(ClO4)2],离子反应为Cl+Cr3++□CrO2(ClO4)2+Cl-+□(未配平)。下列说法错误的是( )A.CrO2(ClO4)2中铬元素为+6价B.HClO4属于强酸C.参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶8D.该反应有水生成【答案】 D【解析】 CrO2(ClO4)2中Cl整体显-1价,氧元素为-2价,则铬元素为+6价,故A正确;氯元素的非金属性很强,其最高价含氧酸HClO4为强酸,故B正确;由反应可知,Cl中氯元素得电子生成Cl-,作氧化剂,Cr3+失电子生成CrO2(ClO4)2,作还原剂,1 mol Cl得8 mol电子,1 mol Cr3+失 3 mol 电子,根据得失电子守恒可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶8,故C正确;根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平反应,19Cl+8Cr3++4H2O8CrO2(ClO4)2+3Cl-+8H+,则水为反应物,且生成物中有氢离子,故D错误。10.某反应涉及PbO2、PbSO4、Mn、Mn2+、H2O、H+、S7种微粒,其中PbSO4是产物,其对应的化学计量数为5,下列说法正确的是( )A.氧化剂为MnB.失去电子的元素是PbC.随着反应进行,溶液的pH减小D.氧化剂与还原剂的化学计量数之比为5∶2【答案】 D【解析】 该反应的离子方程式为5PbO2+2Mn2++5S+4H+2Mn+5PbSO4+2H2O。该反应中PbO2作氧化剂,Mn是氧化产物,A错误;在上述反应中PbO2作氧化剂,Pb得到电子,Mn2+作还原剂,失去电子,故失去电子的元素是Mn,B错误;反应消耗H+,随着反应进行,溶液的酸性减弱,则溶液的pH增大,C错误;该反应中PbO2作氧化剂,Mn2+作还原剂,则氧化剂与还原剂的化学计量数之比为5∶2,D正确。11.把碎纸片b补充到a中,可得到一个完整的离子方程式(未配平),下列说法不正确的是( )A.每消耗2 mol SO2转移4 mol电子B.该反应发生后溶液酸性增强C.氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶5D.反应物微粒为SO2、Mn2+、H+【答案】 D【解析】 根据离子方程式5SO2+2Mn+2H2O5S+4H++2Mn2+,SO2中的硫元素从+4价升高到+6价,每消耗2 mol SO2转移4 mol 电子,故A正确;反应生成氢离子,所以反应后溶液酸性增强,故B正确;二氧化硫具有还原性,是还原剂,高锰酸根离子具有氧化性,是氧化剂,氧化剂和还原剂的化学计量数之比为2∶5,故C正确;反应物微粒为SO2、Mn、H2O,故D错误。12.Ⅰ.某反应中反应物与生成物有AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一种未知物质X。(1)已知KBrO3在反应中得到电子,则该反应的还原剂是 。 (2)已知2个KBrO3在反应中得到10个电子生成一个X,则X的化学式为 。 (3)根据上述反应可推知 (填字母)。 A.氧化性:KBrO3>H3AsO4B.氧化性:H3AsO4>KBrO3C.还原性:AsH3>XD.还原性:X>AsH3(4)将氧化剂和还原剂的化学式及其配平后的化学计量数填入下列方框中,并用单线桥法标出电子转移的方向和数目。【答案】 (1)AsH3 (2)Br2 (3)AC (4)【解析】(1)KBrO3在反应中得到电子,所含元素Br的化合价降低,则在反应中As失去电子,化合价升高,即反应物是AsH3,生成H3AsO4,所以AsH3是还原剂。(2)2个KBrO3在反应中得到10个电子生成一个X,则1个KBrO3在反应中得到5个电子,Br从+5价降低到0价,则X的化学式为Br2。(3)在反应中,KBrO3作氧化剂,AsH3作还原剂,Br2是还原产物,H3AsO4是氧化产物,根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,还原剂的还原性强于还原产物的还原性可知,氧化性 KBrO3>H3AsO4,还原性AsH3>Br2,故选A、C。(4)在反应中,氧化剂KBrO3中Br的化合价为 +5价,反应后为0价,1 mol KBrO3参加反应,得到5 mol电子,还原剂AsH3中As为-3价,反应后为+5价,1 mol AsH3参加反应,失去8 mol电子,根据得失电子守恒,氧化剂和还原剂的物质的量之比为8∶5,用单线桥法标出电子转移的方向和数目为。13.高锰酸盐具有强氧化性,常用于杀菌、消毒。(1)已知XeO3是一种不稳定的物质,具有强氧化性。可发生反应:XeO3+Mn2++H2OMn+Xe↑+H+(未配平)。①配平该反应的离子方程式: 。 ②该反应的实验现象为 。 ③上述反应中,发生还原反应的微粒是 (写化学式),每消耗3个Mn2+,反应转移电子的个数为 。 (2)已知某容器中发生了一个化学反应,反应过程中存在H2O、Mn、H2O2、O2、Mn2+、H+六种微粒。在反应过程中测得Mn和O2的微粒数目随时间变化的曲线如图所示。①写出该反应的离子方程式: 。 ②该反应中,氧化剂与还原剂的微粒数目之比为 。 ③若消耗11.9 g Mn,则生成氧气的质量为 。 (3)水中的溶解氧(O2)是水生生物生存不可缺少的条件。将水样与Mn(OH)2碱性悬浊液混合,反应生成MnO(OH)2,实现氧的固定。“氧的固定”中发生反应的化学方程式为 。 【答案】 (1)①5XeO3+6Mn2++9H2O6Mn+5Xe↑+18H+ ②有气泡产生,溶液显紫红色 ③XeO3 15(2)①2Mn+5H2O2+6H+2Mn2++5O2↑+8H2O ②2∶5 ③8 g(3)2Mn(OH)2+O22MnO(OH)2【解析】 (1)①反应XeO3+Mn2++H2OMn+Xe↑+H+中,氙元素由+6价降低到0价,锰元素由+2价升高到+7价,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知,反应的离子方程式为5XeO3+6Mn2++9H2O6Mn+5Xe↑+18H+。②该反应的实验现象是有气泡产生,溶液显紫红色。③XeO3被还原,发生还原反应;锰元素由+2价升高到+7价,每消耗3个Mn2+,反应转移电子的个数为15。(2)①由题图可知,Mn减少,为反应物,氧气增多,为生成物,可得离子方程式为2Mn+5H2O2+6H+2Mn2++5O2↑+8H2O。②氧化剂为Mn,还原剂为H2O2,故氧化剂与还原剂的微粒数目之比为2∶5。③11.9 g Mn的物质的量为=0.1 mol,则生成氧气的物质的量为0.25 mol,质量为0.25 mol×32 g/mol=8 g。(3)“氧的固定” 即氧气与 Mn(OH)2 反应生成 MnO(OH)2,锰元素由+2价升高到+4价,氧气中氧元素由0价降低到-2价,则发生反应的化学方程式为 2Mn(OH)2+O22MnO(OH)2。(共33张PPT)第2课时 氧化还原反应方程式的配平1.通过学习氧化还原反应方程式的配平方法,能书写陌生氧化还原反应方程式,能根据化合价变化分析、判断、理解氧化还原反应。2.通过氧化还原反应的学习,能判断氧化还原反应中的氧化剂、还原剂,能熟记常见氧化剂、还原剂,能比较物质的氧化性、还原性强弱。氧化还原反应方程式的配平学习任务1.配平的基本原则2.配平的基本步骤以高锰酸钾和浓盐酸反应制氯气为例:(1)标变价:写出反应物和生成物的化学式,标出有化合价变化的元素的化合价。(2)算升降:算出物质整体反应前后元素化合价的变化值。(3)求总数,配系数:将化合价升高数和化合价降低数的最小公倍数定为电子转移总数。依据电子守恒,确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数。(5)查个数,遵守恒:利用守恒三原则,检查是否配平。ClO2是一种消毒效率高、二次污染小的水处理剂;K2FeO4是一种高效多功能的新型非氯绿色消毒剂,主要用于饮水处理,两者均为社会生产、生活提供了极大的便利。实验室可通过以下方法制得ClO2和K2FeO4。探究 氧化还原反应方程式的配平问题1:①②反应的氧化剂、还原剂分别是哪种物质 问题2:①②反应的氧化产物分别是哪种物质 问题3:如何配平上述两个反应的离子方程式 氧化还原反应配平技巧1.全变正向配平氧化剂、还原剂中某元素化合价全变的反应,一般从反应物着手配平。归纳拓展分析:还原剂Pt和氧化剂HNO3中N的化合价全变,可从反应物着手先确定Pt和HNO3的化学计量数。归纳拓展2.自变逆向配平自身氧化还原反应(包括同一物质中同种元素变价和不同种元素变价两种情况),一般从生成物着手较好。归纳拓展分析:该反应是(NH4)2PtCl6中N与Pt之间发生的自身氧化还原反应,可从生成物着手,先确定Pt和N2的化学计量数。归纳拓展归纳拓展3.部分变两边同时配平归纳拓展1.下列氧化还原反应的离子方程式配平正确的是( )D2.铝与稀硝酸的反应为Al+HNO3(稀) Al(NO3)3+NO↑+H2O(未配平),若配平化学方程式后,HNO3的化学计量数应该是( )A.2 B.4C.6 D.8BD4.配平下列氧化还原反应的化学(或离子)方程式。(1)正向配平。513333216102583621329335(3)缺项配平。324OH-325524518H+知识整合回答下列问题。D【解析】 (1)R2+→R3+失1个电子,1个O2得4个电子,则m=4,R2+为还原剂,故选D。+4【解析】 (2)设元素X的化合价为a,由得失电子守恒可得 3NA×2=2NA×(7-a),解得a=+4。【答案】(4)(4)配平下列氧化还原反应的化学方程式,并标出单线桥:(5)已知CuO具有氧化性,能够和氨气反应生成两种单质,请写出在加热条件下CuO和NH3反应的化学方程式: 。 命题解密与解题指导情境解读:通过设置5个氧化还原反应的问题情境,使学生通过分析化合价的变化视角分析氧化还原反应,结合得失电子及元素守恒配平化学方程式,形成化学方程式配平的思维模型。素养立意:通过得失电子及元素守恒规律进行氧化还原反应计算及其化学方程式配平,考查证据推理与模型认知能力。通过氧化还原知识除去废水中的+6价铬,体会化学的实用性,增强科学态度与社会责任意识。思路点拨:熟记常见的氧化剂、还原剂,运用氧化还原反应的得失电子守恒、元素守恒等熟练进行计算与配平。第二单元 硫及其化合物的相互转化第1课时 含硫物质之间的转化[学习目标] 1.通过相同价态含硫物质的相互转化,能从物质类别的视角说明物质的转化路径,能正确书写相应的化学方程式、离子方程式。2.通过不同价态含硫物质的相互转化,能从元素价态的视角即氧化还原的原理说明其转化路径,了解影响转化的因素,能描述重要含硫物质的化学性质,能正确书写化学方程式、离子方程式。学习任务一 不同价态的含硫物质之间的转化1.不同价态含硫物质含硫 物质 H2S、 Na2S S SO2、H2SO3、 Na2SO3 SO3、H2SO4、 Na2SO4硫元素 化合价 -2 0 +4 +62.不同价态的含硫物质之间的转化不同价态的含硫物质之间的转化是通过氧化还原反应实现的,能不能实现转化与物质的性质及反应条件有关。(1)0价→-2价转化。硫与氢气加热条件下的反应:S+H2H2S。硫与铁单质加热条件下的反应:Fe+SFeS。常温下硫与汞单质的反应:Hg+SHgS。(2)0价→+4价转化。硫与氧气的反应:S+O2SO2。(3)+4价→+6价转化。二氧化硫转化成三氧化硫的反应:2SO2+O22SO3。常温下亚硫酸钠被氧气氧化的反应:2Na2SO3+O22Na2SO4。[示例] 硫黄在空气中燃烧生成气体甲,甲溶于水得乙溶液,向乙溶液中滴加双氧水,乙溶液变成丙溶液。向丙溶液里加入Na2S生成气体丁,把丁通入乙溶液中得到沉淀戊。甲、乙、丙、丁、戊均含有硫元素,则它们分别为甲 (填化学式,下同),乙 ,丙 ,丁 ,戊 。 【答案】 SO2 H2SO3 H2SO4 H2S S硫元素是动植物生长不可缺少的元素,图甲是自然界中硫元素的存在示意图,图乙是硫及其化合物之间的相互转化。回答下列问题。探究 不同价态含硫物质间的转化问题1:自然界中硫元素的常见化合价有哪些 各价态分别对应哪些常见物质 提示:硫元素常见有-2、0、+4、+6价等;-2价有H2S、金属硫化物;0价有S等;+4价有SO2、H2SO3等;+6价有SO3、H2SO4、Na2SO4等。问题2:实现不同价态含硫物质间的转化需要考虑哪些因素 提示:低价态S→较高价态S,需要提供氧化剂;较高价态S→低价态S,需要提供还原剂。不同价态含硫物质间的转化能否发生,还需要考虑反应物的性质、反应条件等因素。问题3:试举例说明反应条件对不同价态含硫物质间的转化的影响。提示:如S+HgHgS,常温下即能发生,因此实验室通过撒硫黄除去不慎洒落的汞。S+FeFeS,该反应必须在加热的条件下才能发生。2SO2+O22SO3,该反应常温下很难发生,需要一定温度和催化剂才能实现。2Na2SO3+O22Na2SO4,Na2SO3固体暴露在空气中易被氧化而变质。常见含硫物质间的转化规律1.邻位价态原则当硫元素的化合价升高或降低时,一般升高或降低到其相邻的价态,即台阶式升降,如2.相邻价态的含硫物质不发生氧化还原反应如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。3.归中规律当硫元素的高价态微粒与低价态微粒反应时,一般生成中间价态,如2H2S+SO23S+2H2O。4.含硫物质的连续氧化规律1.下列物质中的硫元素不能表现出氧化性的是( )A.S B.Na2S C.SO2 D.H2SO4【答案】 B【解析】 在Na2S中硫元素为-2价,是硫元素的最低化合价,只能失去电子变为较高价态,因此只有还原性,而没有氧化性,B符合题意。2.下列说法正确的是( )A.硫与铜反应生成Cu2SB.硫与氧气在一定条件下可以直接生成SO3C.二氧化硫溶于水生成硫酸D.铜能与稀硫酸反应【答案】 A【解析】 硫与铜反应生成Cu2S,2Cu + SCu2S,A正确;硫与氧气反应生成SO2,不能直接反应生成SO3,B错误;二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸可被氧化生成硫酸,C错误;铜能与浓硫酸反应,不能与稀硫酸反应,D错误。3.下列有关硫及其化合物的说法正确的是( )A.SO2、H2SO3均具有还原性,故浓硫酸能氧化SO2和H2SO3B.H2S与浓硫酸在不同的条件下反应的氧化产物只能是SO2C.单质氧化物酸盐,按照上述转化关系可以直接转化的是硫元素D.硫黄矿制备硫酸经历两步:SSO3H2SO4【答案】 C【解析】 硫元素的+4价与+6价之间无中间价态,所以SO2、H2SO3与浓硫酸不能发生氧化还原反应,A错误;H2S被浓硫酸氧化的产物还可以是硫单质,B错误;S在O2中燃烧,只能得到SO2,D错误。4.已知X为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖粉末变黑。A与X反应的转化关系如图所示,其中反应条件及部分产物均已略去。下列有关说法正确的是( )A.X使蔗糖变黑的现象主要体现了X的强氧化性B.若A为铁,则足量A与X在室温下即可完全反应C.若A为碳单质,则将C通入少量的澄清石灰水中,一定可以观察到有白色沉淀产生D.工业上,B转化为D的反应条件为高温、常压、使用催化剂【答案】 D【解析】 X为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖粉末变黑,则X是浓硫酸,D和水反应生成硫酸,则D是SO3,B和氧气反应生成SO3,则B是SO2。X使蔗糖变黑的现象主要体现了浓硫酸的脱水性,故A错误;若A是铁,常温下,铁与浓硫酸发生钝化,所以铁不能完全溶解,故B错误;若A是碳,浓硫酸和碳反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,二氧化碳和少量氢氧化钙反应生成可溶性的碳酸氢钙,故C错误;工业上,SO2转化为SO3的反应条件为高温、常压、使用催化剂,故D正确。学习任务二 用“价类”二维图学习元素化合物知识1.研究含有同一元素的不同物质之间的转化通常将这些含有同一元素的不同物质按元素化合价的高低进行排序并分类。以硫为例:上述物质之间的转化可以通过不同的化学反应来实现。可以是元素化合价发生改变的氧化还原反应(对应图中横向箭头表示的转化),也可以是元素化合价不变的非氧化还原反应(对应图中纵向箭头表示的转化)。2.相同价态的含硫物质之间的转化图中①②③④所对应反应的化学方程式:①SO2+H2OH2SO3;②SO2+2NaOHNa2SO3+H2O;③SO3+H2OH2SO4;④SO3+2NaOHNa2SO4+H2O。元素的“价类”二维图是学习元素及其化合物的重要工具。如图是部分硫及其化合物的“价类”二维图。探究 用“价类”二维图学习元素化合物知识问题1:依据“价类”二维图的元素化合价和物质类别,写出X、Y的化学式。提示:X为H2SO4,Y为H2SO3。问题2:“价类”二维图中如何实现H2S、S、SO2及SO3间的转化 提示:四种物质中硫元素的价态不同,需要通过氧化还原反应实现转化。由H2S→S→SO2→SO3需要加入氧化剂,由SO3→SO2→S→H2S需要加入还原剂才能实现。问题3:据“价类”二维图,思考如何制备SO2 提示:(1)非氧化还原反应:可用亚硫酸钠固体与约70%的浓硫酸反应制备二氧化硫(SO2实验室制法),Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+SO2↑+H2O。(2)氧化还原反应。①硫粉燃烧法:S+O2SO2。②浓硫酸与Cu反应:2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O。问题4:书写SO2和NaOH溶液反应的离子方程式。提示:SO2为酸性氧化物,可以和NaOH溶液反应,若氢氧化钠过量则反应的离子方程式为SO2+2OH-H2O+S;若二氧化硫过量则反应的离子方程式为SO2+OH-HS。1.以化合价为纵坐标,以物质类别为横坐标所绘制的图像叫“价—类”二维图。如图所示为硫的“价—类”二维图,例如d点可表示+6价的硫酸盐。下列说法错误的是( )A.a点表示的物质所属的物质类别是单质B.b点表示的物质可以是SO2或SO3C.c点表示的化合物的浓溶液可作为干燥剂D.d点表示的可溶性物质能与BaCl2溶液发生反应【答案】 B【解析】 a点硫元素显0价,所以a点表示的是硫单质,所属的物质类别是单质,故A正确;b点表示的物质是+4价硫的氧化物,即SO2,故B错误;c点表示的化合物是+6价硫的含氧酸,即H2SO4,浓硫酸具有吸水性,是常用的干燥剂,故C正确;d点表示的物质是硫酸盐,可溶性的硫酸盐与氯化钡溶液发生复分解反应,生成硫酸钡沉淀,故D正确。2.硫元素常见的化合价及其物质类别关系如图所示,下列说法错误的是( )A.X是H2SB.Y既有氧化性又有还原性C.将X与Y混合,不能生成硫D.工业上制Z的主要原料是硫铁矿【答案】 C【解析】 由题图可知,X对应氢化物,X中硫元素为-2价,故X为H2S,A正确;Y为氧化物,Y中硫元素为+4价,Y为SO2,SO2中硫元素为+4价,是中间价态,在反应中,硫元素的化合价既可以升高又可以降低,故既有氧化性又有还原性,B正确;H2S与SO2反应生成硫单质和水,C错误;Z是酸,Z中硫元素为+6价,Z为H2SO4,工业上制硫酸的主要原料是硫铁矿,D正确。[footnoteRef:2] [2:命题解密与解题指导情境解读:本题以物质A、B、C、D、E之间的转化图为依托,以问题情境考查对硫及其化合物之间的转化关系的掌握,培养及提升运用所学知识分析问题、解决问题的能力。素养立意:通过A、B、C、D、E之间的转化问题,考查证据推理与模型认知能力。解题路径:]大多数化学物质的性质都是复杂多变的,在其化学变化的不确定性中又隐含着规律。已知:在通常状况下,A为固态单质。根据如图所示转化关系,回答下列问题。(1)写出A、C、E的化学式:A为 ,C为 ,E为 。 (2)写出下列反应的化学方程式:①E→C: 。 ②C→D: 。 (3)室温时,B与E的浓溶液能发生反应,则反应的化学方程式为 。 (4)将C通入BaCl2溶液中,没有明显现象,但若加入H2O2,则有白色沉淀生成,请分析其原因,并写出有关的化学方程式: 。 【答案】 (1)S SO2 H2SO4(2)①Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O②2SO2+O22SO3(3)H2S+H2SO4(浓)S↓+SO2+2H2O(4)H2O2具有强氧化性,能把SO2氧化为H2SO4,H2O2+SO2H2SO4,H2SO4+BaCl2BaSO4↓+2HCl【解析】 由题意可知,A为固态单质,则B为其氢化物,C为其氧化物,故A为固态非金属单质。由A→C→D→E知,E为能与Cu反应的酸(浓硫酸或硝酸),推断A为S,B为H2S,C为SO2,D为SO3,E为H2SO4。E的浓溶液即浓硫酸,与H2S发生氧化还原反应,可生成单质S和SO2。H2O2有强氧化性,能把+4价的硫(SO2)氧化为+6价的硫(H2SO4),再按要求写出相关化学方程式即可。课时作业对点训练知识点一 不同价态的含硫物质之间的转化1.一密闭试管中装有Cl2,加入少量Na2S稀溶液,振荡后没有明显现象。那么溶液中硫元素存在的主要形式为( )A.S2- B.H2SC.S D.S【答案】 D【解析】 向装有Cl2的密闭试管中注入少量Na2S稀溶液,充分振荡,无明显现象,因为氯气具有氧化性,所以硫离子被氧化,硫元素的化合价升高,溶液中硫元素存在的主要形式为S,故选D。2.下列反应中,改变反应物浓度或用量,不会改变反应产物的是( )A.硫化氢在氧气中燃烧B.铁在硫蒸气中燃烧C.二氧化硫通入石灰水中D.硫酸中加入铁粉【答案】 B【解析】 硫化氢在少量氧气中燃烧生成硫和水,在足量氧气中燃烧生成二氧化硫和水,A不符合题意;铁与硫反应,只生成FeS,与反应物浓度和用量无关,B符合题意;二氧化硫通入石灰水中,二氧化硫过量则生成亚硫酸氢钙,氢氧化钙过量则生成亚硫酸钙,C不符合题意;Fe与稀硫酸发生反应H2SO4+FeFeSO4+H2↑,铁与浓硫酸在常温下会发生钝化,D不符合题意。3.在特定条件下,下列物质间所示的转化可以实现的是( )A.H2SO3(aq)H2SO4(aq)B.H2SO4(aq)SO3(g)C.S(g)SO3(g)D.SO2(g)H2SO4(aq)【答案】 A【解析】 亚硫酸易被氧化,可与氧气反应生成硫酸,H2SO3(aq)H2SO4(aq)可以实现,A正确;铜与浓硫酸加热反应生成二氧化硫,不能实现转化,B错误;硫燃烧生成二氧化硫,不能直接转化为三氧化硫,C错误;二氧化硫与水反应生成亚硫酸,不能生成硫酸,D错误。4.某小组同学设计实验实现不同价态含硫物质之间的转化。可选用的实验药品如下:①Na2SO3溶液 ②浓硫酸 ③Na2S溶液 ④稀硫酸 ⑤酸性KMnO4溶液 ⑥品红溶液 ⑦铜片实验 序号 预期转化 选择试剂 证明实现 转化的现象ⅠⅡ ①③④ 淡黄色沉淀Ⅲ ②⑦⑥(1)实验Ⅰ选择的试剂是①和 (填序号),证明实现转化的现象是 ,该转化利用了Na2SO3的 性。 (2)实验Ⅱ实现了 价硫向 价硫的转化。 (3)实验Ⅲ中发生反应的化学方程式是 。 证明实现转化的现象是 。 【答案】 (1)⑤ 酸性高锰酸钾溶液褪色 还原(2)+4(或-2) 0(3)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O品红溶液褪色【解析】 (1)实验Ⅰ是+4价硫变为+6价硫,硫元素被氧化,失去电子,选择的试剂是①Na2SO3溶液和⑤酸性KMnO4溶液,两者发生氧化还原反应,酸性高锰酸钾溶液紫红色褪去,说明亚硫酸钠具有还原性。(2)实验Ⅱ选择试剂①Na2SO3溶液、③Na2S溶液、④稀硫酸,在酸性溶液中,硫离子和亚硫酸根离子发生氧化还原反应生成单质硫,实现了+4价或-2价硫转化为 0价硫的过程。(3)实验Ⅲ中②浓硫酸、⑦铜片加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,二氧化硫能使⑥品红溶液褪色,将产生的气体通入品红溶液,品红溶液褪色,可证明实现转化。知识点二 用“价—类”二维图学习元素化合物知识5.如图所示是硫元素的“价—类”二维图。图中箭头表示的物质间转化均能一步完成,a、g的焰色反应均为黄色。下列说法正确的是( )A.d通入b的溶液中有浑浊产生B.单质c易溶于水和酒精C.d能使紫色石蕊溶液先变红后褪色D.实验室可用f的浓溶液与NaI反应制取HI气体【答案】 A【解析】 b为H2S,d为SO2,d通入b的溶液中发生反应SO2+2H2S3S↓+2H2O,有浑浊产生,A正确;c为硫单质,不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2,B错误;d为二氧化硫,二氧化硫具有漂白性,但是它不能使指示剂褪色,则SO2只能使紫色石蕊溶液变红,C错误;f为硫酸,浓硫酸具有强氧化性,能将碘离子氧化为碘单质,不能用于制取HI,D错误。6.物质类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要视角,下列有关硫元素的“价—类”二维图的说法不正确的是( )A.X是H2S,Y是SO3B.溶液中H2SO3氧化为H2SO4时,溶液的酸性增强C.要实现从Na2SO3到Z的转化,需加入还原剂D.检验Z所含的阴离子,应选用的试剂有稀盐酸、BaCl2溶液【答案】 C【解析】 X是H2S,Y是SO3,A正确;亚硫酸为弱酸,硫酸为强酸,溶液中H2SO3氧化为H2SO4时,溶液的酸性增强,B正确;要实现Na2SO3到Z(Na2SO4)的转化需要加入氧化剂,C错误;Z含有硫酸根离子,检验Z所含的阴离子,应选用的试剂有稀盐酸、BaCl2溶液,D正确。7.硫元素的“价—类”二维图如图所示。下列说法错误的是( )A.a与c、d、e都有可能反应生成bB.d溶液久置于空气中会生成e,溶液的酸性增强C.g与f之间也可能发生反应D.铜与e的浓溶液共热产生的气体通入BaCl2和H2O2的混合溶液中,没有白色沉淀产生【答案】 D【解析】 根据硫元素化合价以及物质类别可知,a为H2S,b为S,c为SO2,d为H2SO3,e为H2SO4,f为含有S或HS的盐,g为含有S或HS的盐。a为H2S,可以和SO2、H2SO3、H2SO4发生归中反应生成硫单质,A正确;H2SO3具有较强的还原性,在空气中久置会被氧气氧化成硫酸,硫酸的酸性强于亚硫酸,溶液的酸性增强,B正确;若g为硫酸氢盐,在溶液中可电离出H+,H+可以与S或HS反应生成SO2和H2O,C正确;铜与浓硫酸共热产生的气体是SO2,SO2具有还原性,被H2O2氧化产生H2SO4,H2SO4与BaCl2溶液反应生成BaSO4白色沉淀,D错误。8.在学习了硫元素的价态转化后,某学生绘制了如图所示转化关系。(1)写出指定物质的化学式。A ,B ,D 。 (2)写出“H2SO4→C”的化学方程式: (写一个即可)。 (3)写出A与SO2相互转化的化学方程式: 。 【答案】 (1)SO3 H2S H2SO3 (2)H2SO4+Na2CO3Na2SO4+CO2↑+H2O(合理即可) (3)2SO2+O22SO3【解析】 (1)A中硫元素为+6价,可以转化为H2SO4,又可以和二氧化硫相互转化,因此A为SO3;B中硫元素为-2价,且为气态氢化物,因此B为H2S;D中硫元素为+4价,且是酸,故D为H2SO3。(2)C中硫元素为+6价,且C为H2SO4制得的盐,则“H2SO4→C”的化学方程式可为H2SO4+Na2CO3Na2SO4+CO2↑+H2O。(3)SO3与SO2相互转化的化学方程式为2SO2+O22SO3。综合应用9.硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是( )A.实验室探究浓硫酸与硫反应的气态产物:H2SO4(浓)SO2SB.工业制硫酸过程中的物质转化:FeS2SO2H2SO3H2SO4C.用生石灰进行“钙基固硫”的主要反应:2CaO+O2+2SO22CaSO4D.SO2通入少量氨水中的离子方程式:NH3·H2O+SO2N【答案】 B【解析】 工业制硫酸过程中的物质转化为FeS2→SO2→SO3→H2SO4,故B错误。10.已知某物质X能发生如下转化:下列有关上述转化关系中物质及其反应的叙述正确的是( )A.若X为C,则Y可以和氢氧化钠溶液反应生成盐和水B.若X为S,则A为硫酸C.反应①和②不可能是氧化还原反应D.X一定是非金属单质或非金属氢化物【答案】 B【解析】 若X为C,则Y为CO、Z为CO2、A为H2CO3,CO与氢氧化钠溶液不反应,A错误;若X为S,则Y为SO2、Z为SO3、A为H2SO4,符合转化关系,B正确;物质与单质氧气的反应一定属于氧化还原反应,即反应①和②一定为氧化还原反应,C错误;若X为Na,则Y为Na2O、Z为Na2O2、A为NaOH,符合转化关系,D错误。11.硫元素的“价—类”二维图如图所示,下列说法正确的是( )A.98.3%的f溶液能干燥c和d气体B.验证g晶体在空气中已被氧化,所需试剂为稀盐酸和BaCl2溶液C.将c溶于水得到的e长时间露置于空气中,溶液的pH会增大D.a和c生成b的反应中,氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶2【答案】 B【解析】 根据硫元素的“价—类”二维图,a是H2S、b是硫单质、c是SO2、d是SO3、e是H2SO3、f是H2SO4、g是亚硫酸盐、h是硫酸盐。98.3%的H2SO4溶液能吸收SO3气体,不能干燥SO3,故A错误;验证亚硫酸盐在空气中已被氧化,先加稀盐酸除去亚硫酸根离子,再加BaCl2溶液,若有沉淀生成,说明亚硫酸盐在空气中已被氧化,故B正确;将SO2溶于水得到H2SO3溶液,长时间露置于空气中,H2SO3被氧化为H2SO4,溶液酸性增强,溶液的pH会减小,故C错误;H2S和SO2生成S的反应中,氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶1,故D错误。12.硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。下列关于硫化氢的说法错误的是( )A.H2S是一种弱电解质B.可用石灰乳吸收H2S气体C.根据图示可知,FeCl3、CuCl2均能氧化H2SD.H2S在空气中燃烧可以生成SO2【答案】 C【解析】 H2S是一种弱电解质,A正确;H2S溶于水形成氢硫酸,能用石灰乳(碱性)吸收,B正确;Cu2+与H2S反应生成CuS,Cu2+不能氧化H2S,C错误;H2S在空气中充分燃烧可生成SO2,2H2S+3O22SO2+2H2O,若不充分燃烧可生成S,2H2S+O22H2O+2S,D正确。13.如图所示是一系列含硫化合物的转化关系或反应现象(反应产物中水已略去),下列说法正确的是( )A.①说明SO2具有氧化性,②说明SO2具有酸性B.②中n(SO2)∶n(NaOH)=1∶2时,生成Na2SO3和NaHSO3的物质的量相等C.③④⑤均属于氧化还原反应D.可利用②和④回收SO2【答案】 D【解析】 ①中SO2先被KIO3氧化为H2SO4,KIO3被还原为I2,I2与淀粉反应显蓝色,继续通入SO2,SO2与I2反应生成H2SO4和HI,蓝色又褪去,体现了SO2具有还原性,②中SO2与NaOH反应生成Na2SO3和水,说明SO2是酸性氧化物,故A错误;当 n(SO2)∶n(NaOH)=1∶2 时,两者恰好反应生成Na2SO3和水,反应没有生成NaHSO3,故B错误;反应④为NaHSO3的分解反应,没有元素化合价的变化,不属于氧化还原反应,③⑤有元素化合价的变化,属于氧化还原反应,故C错误;②中吸收了SO2,④中又生成了SO2,则可利用②和④回收SO2,故D正确。14.在化工生产中,硫资源应用广泛,利用含硫物质之间的转化有利于实现硫资源的综合利用。如图所示为硫及其化合物的“价—类”二维图。请回答下列问题。(1)Y和H2S发生反应的化学方程式为 。写出Cu和Z的浓溶液发生反应的化学方程式: 。 (2)工业上处理废气时,通过步骤Ⅰ和步骤Ⅱ将Y转化为CaSO4再利用。①实现步骤Ⅰ的转化所加试剂的物质类别为 (写出一种即可)。 ②实现步骤Ⅱ的转化可选择的试剂有 (填字母),选择的依据为 。 a.O2 b.KIc.H2O2 d.Na2S【答案】 (1)SO2+2H2S3S+2H2O Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O(2)①碱、碱性氧化物、盐(写出一种即可) ②ac CaSO3转化为CaSO4的过程中,硫元素的化合价升高被氧化,故在转化过程中需加入氧化剂【解析】 (1)Y是SO2,与H2S发生反应的化学方程式是SO2+2H2S3S+2H2O;Z是H2SO4,浓硫酸与Cu反应的化学方程式是Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。(2)①根据题图可知,步骤Ⅰ可以是SO2被Ca(OH)2溶液吸收反应产生CaSO3沉淀和H2O,Ca(OH)2属于碱;SO2也可以与CaO反应产生CaSO3,CaO属于碱性氧化物;SO2可以与Ca(HCO3)2反应产生CaSO3,Ca(HCO3)2 属于盐。②根据题图可知,步骤Ⅱ是CaSO3转化为CaSO4,在该转化过程中硫元素的化合价升高,失去电子被氧化,因此在转化过程中需要加入氧化剂。CaSO3与O2反应产生CaSO4,a符合题意;KI具有还原性,不能使CaSO3转化为CaSO4,b不符合题意;H2O2具有强氧化性,CaSO3与H2O2反应产生CaSO4、H2O,c符合题意;Na2S具有还原性,两者不能反应产生CaSO4,d不符合题意。(共40张PPT)第二单元 硫及其化合物的相互转化第1课时 含硫物质之间的转化1.通过相同价态含硫物质的相互转化,能从物质类别的视角说明物质的转化路径,能正确书写相应的化学方程式、离子方程式。2.通过不同价态含硫物质的相互转化,能从元素价态的视角即氧化还原的原理说明其转化路径,了解影响转化的因素,能描述重要含硫物质的化学性质,能正确书写化学方程式、离子方程式。不同价态的含硫物质之间的转化学习任务一1.不同价态含硫物质含硫 物质 H2S、 Na2S S SO2、H2SO3、 Na2SO3 SO3、H2SO4、Na2SO4硫元素 化合价 -2 0 +4 +62.不同价态的含硫物质之间的转化不同价态的含硫物质之间的转化是通过 反应实现的,能不能实现转化与物质的性质及反应条件有关。(1)0价→-2价转化。氧化还原加热[示例] 硫黄在空气中燃烧生成气体甲,甲溶于水得乙溶液,向乙溶液中滴加双氧水,乙溶液变成丙溶液。向丙溶液里加入Na2S生成气体丁,把丁通入乙溶液中得到沉淀戊。甲、乙、丙、丁、戊均含有硫元素,则它们分别为甲 (填化学式,下同),乙 ,丙 ,丁 ,戊 。 SO2H2SO3H2SO4H2SS硫元素是动植物生长不可缺少的元素,图甲是自然界中硫元素的存在示意图,图乙是硫及其化合物之间的相互转化。回答下列问题。探究 不同价态含硫物质间的转化问题1:自然界中硫元素的常见化合价有哪些 各价态分别对应哪些常见物质 提示:硫元素常见有-2、0、+4、+6价等;-2价有H2S、金属硫化物;0价有S等;+4价有SO2、H2SO3等;+6价有SO3、H2SO4、Na2SO4等。问题2:实现不同价态含硫物质间的转化需要考虑哪些因素 提示:低价态S→较高价态S,需要提供氧化剂;较高价态S→低价态S,需要提供还原剂。不同价态含硫物质间的转化能否发生,还需要考虑反应物的性质、反应条件等因素。问题3:试举例说明反应条件对不同价态含硫物质间的转化的影响。常见含硫物质间的转化规律1.邻位价态原则当硫元素的化合价升高或降低时,一般升高或降低到其相邻的价态,即台阶式升降,如归纳拓展2.相邻价态的含硫物质不发生氧化还原反应如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。3.归中规律当硫元素的高价态微粒与低价态微粒反应时,一般生成中间价态,如2H2S+SO2 3S+2H2O。归纳拓展4.含硫物质的连续氧化规律归纳拓展1.下列物质中的硫元素不能表现出氧化性的是( )A.S B.Na2SC.SO2 D.H2SO4B【解析】 在Na2S中硫元素为-2价,是硫元素的最低化合价,只能失去电子变为较高价态,因此只有还原性,而没有氧化性,B符合题意。2.下列说法正确的是( )A.硫与铜反应生成Cu2SB.硫与氧气在一定条件下可以直接生成SO3C.二氧化硫溶于水生成硫酸D.铜能与稀硫酸反应A【解析】 硫与铜反应生成Cu2S,2Cu + S Cu2S,A正确;硫与氧气反应生成SO2,不能直接反应生成SO3,B错误;二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸可被氧化生成硫酸,C错误;铜能与浓硫酸反应,不能与稀硫酸反应,D错误。C【解析】 硫元素的+4价与+6价之间无中间价态,所以SO2、H2SO3与浓硫酸不能发生氧化还原反应,A错误;H2S被浓硫酸氧化的产物还可以是硫单质,B错误;S在O2中燃烧,只能得到SO2,D错误。4.已知X为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖粉末变黑。A与X反应的转化关系如图所示,其中反应条件及部分产物均已略去。下列有关说法正确的是( )A.X使蔗糖变黑的现象主要体现了X的强氧化性B.若A为铁,则足量A与X在室温下即可完全反应C.若A为碳单质,则将C通入少量的澄清石灰水中,一定可以观察到有白色沉淀产生D.工业上,B转化为D的反应条件为高温、常压、使用催化剂D【解析】 X为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖粉末变黑,则X是浓硫酸,D和水反应生成硫酸,则D是SO3,B和氧气反应生成SO3,则B是SO2。X使蔗糖变黑的现象主要体现了浓硫酸的脱水性,故A错误;若A是铁,常温下,铁与浓硫酸发生钝化,所以铁不能完全溶解,故B错误;若A是碳,浓硫酸和碳反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,二氧化碳和少量氢氧化钙反应生成可溶性的碳酸氢钙,故C错误;工业上,SO2转化为SO3的反应条件为高温、常压、使用催化剂,故D正确。用“价 —类”二维图学习元素化合物知识学习任务二1.研究含有同一元素的不同物质之间的转化通常将这些含有同一元素的不同物质按 的高低进行排序并分类。以硫为例:上述物质之间的转化可以通过不同的化学反应来实现。可以是元素化合价发生改变的 (对应图中横向箭头表示的转化),也可以是元素化合价不变的 (对应图中纵向箭头表示的转化)。元素化合价氧化还原反应非氧化还原反应2.相同价态的含硫物质之间的转化图中①②③④所对应反应的化学方程式:探究 用“价—类”二维图学习元素化合物知识问题1:依据“价—类”二维图的元素化合价和物质类别,写出X、Y的化学式。提示:X为H2SO4,Y为H2SO3。问题2:“价—类”二维图中如何实现H2S、S、SO2及SO3间的转化 提示:四种物质中硫元素的价态不同,需要通过氧化还原反应实现转化。由H2S→S→SO2→SO3需要加入氧化剂,由SO3→SO2→S→H2S需要加入还原剂才能实现。问题3:据“价—类”二维图,思考如何制备SO2 问题4:书写SO2和NaOH溶液反应的离子方程式。1.以化合价为纵坐标,以物质类别为横坐标所绘制的图像叫“价—类”二维图。如图所示为硫的“价—类”二维图,例如d点可表示+6价的硫酸盐。下列说法错误的是( )A.a点表示的物质所属的物质类别是单质B.b点表示的物质可以是SO2或SO3C.c点表示的化合物的浓溶液可作为干燥剂D.d点表示的可溶性物质能与BaCl2溶液发生反应B【解析】 a点硫元素显0价,所以a点表示的是硫单质,所属的物质类别是单质,故A正确;b点表示的物质是+4价硫的氧化物,即SO2,故B错误;c点表示的化合物是+6价硫的含氧酸,即H2SO4,浓硫酸具有吸水性,是常用的干燥剂,故C正确;d点表示的物质是硫酸盐,可溶性的硫酸盐与氯化钡溶液发生复分解反应,生成硫酸钡沉淀,故D正确。2.硫元素常见的化合价及其物质类别关系如图所示,下列说法错误的是( )A.X是H2SB.Y既有氧化性又有还原性C.将X与Y混合,不能生成硫D.工业上制Z的主要原料是硫铁矿C【解析】 由题图可知,X对应氢化物,X中硫元素为-2价,故X为H2S,A正确;Y为氧化物,Y中硫元素为+4价,Y为SO2,SO2中硫元素为+4价,是中间价态,在反应中,硫元素的化合价既可以升高又可以降低,故既有氧化性又有还原性,B正确;H2S与SO2反应生成硫单质和水,C错误;Z是酸,Z中硫元素为+6价,Z为H2SO4,工业上制硫酸的主要原料是硫铁矿,D正确。知识整合大多数化学物质的性质都是复杂多变的,在其化学变化的不确定性中又隐含着规律。已知:在通常状况下,A为固态单质。根据如图所示转化关系,回答下列问题。(1)写出A、C、E的化学式:A为 ,C为 ,E为 。 (2)写出下列反应的化学方程式:①E→C: 。 ②C→D: 。 SSO2H2SO4(3)室温时,B与E的浓溶液能发生反应,则反应的化学方程式为 。 (4)将C通入BaCl2溶液中,没有明显现象,但若加入H2O2,则有白色沉淀生成,请分析其原因,并写出有关的化学方程式: 。 【解析】 由题意可知,A为固态单质,则B为其氢化物,C为其氧化物,故A为固态非金属单质。由A→C→D→E知,E为能与Cu反应的酸(浓硫酸或硝酸),推断A为S,B为H2S,C为SO2,D为SO3,E为H2SO4。E的浓溶液即浓硫酸,与H2S发生氧化还原反应,可生成单质S和SO2。H2O2有强氧化性,能把+4价的硫(SO2)氧化为+6价的硫(H2SO4),再按要求写出相关化学方程式即可。命题解密与解题指导情境解读:本题以物质A、B、C、D、E之间的转化图为依托,以问题情境考查对硫及其化合物之间的转化关系的掌握,培养及提升运用所学知识分析问题、解决问题的能力。素养立意:通过A、B、C、D、E之间的转化问题,考查证据推理与模型认知能力。解题路径: 展开更多...... 收起↑ 资源列表 专题4 第二单元 第1课时 含硫物质之间的转化 - 学生版.docx 专题4 第二单元 第1课时 含硫物质之间的转化.docx 专题4 第二单元 第1课时 含硫物质之间的转化.pptx 专题4 第二单元 第2课时 氧化还原反应方程式的配平 - 学生版.docx 专题4 第二单元 第2课时 氧化还原反应方程式的配平.docx 专题4 第二单元 第2课时 氧化还原反应方程式的配平.pptx
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