内容正文:
第二单元 硫及其化合物的相互转化
[学习目标]
1.以硫及其化合物为例,利用不同类型化学反应知识,研究物质之间相互转化规律,能设计物质转化的方案。
2.能说明氧化还原反应的本质特征,认识同一元素不同化合物之间转化的一般规律。
[对应学生用书P112]
知识点一 不同价态硫元素间的转化
1.含有不同价态硫元素的物质之间转化时,所发生的反应属于__氧化还原__反应。
硫元素
2.含有同种价态硫元素的物质之间转化时,所发生的反应属于__复分解__反应。
(1)H2SNaHSNa2S
(2)SO2NaHSO3Na2SO3
1.不同价态硫元素间的转化
2.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:H2 O2O3
3.相邻价态的微粒不发生氧化还原反应。如S与H2S、S与SO2、SO2与浓硫酸之间不发生氧化还原反应。
1.X盐和Y酸反应可放出有刺激性气味的气体Z,Z跟NaOH反应又得到X盐,Z氧化的最终产物为气体W,气体W溶于水又得到Y酸。则X盐和Y酸是( )
A.Na2SO4和硫酸 B.Na2SO3和盐酸
C.Na2CO3和盐酸 D.Na2SO3和硫酸
答案 D
2.物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要角度。请根据下图所示,回答下列问题:
(1)X的化学式为________,Y的化学式为____________________________。
(2)W的浓溶液与铜单质在加热条件下可发生化学反应,反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)欲制备Na2S2O3,从氧化还原角度分析,合理的是________(填字母)。
A.Na2S+S B.Na2SO3+S
C.Na2SO3+Na2SO4 D.SO2+Na2SO4
(4)将X与SO2混合,可生成淡黄色固体。该反应的氧化产物与还原产物的质量之比为________。
解析 (1)X中S元素化合价是-2价,所以化学式为H2S,Y中S元素化合价是+4价,则其氧化物的化学式为SO2。(2)W的浓溶液是浓硫酸,与铜单质在加热条件下发生反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。(3)Na2S2O3中S元素化合价是+2价,从氧化还原的角度分析,反应物中S元素化合价必须分别大于2和小于2,A项中S化合价都小于2,C、D项中S的化合价都大于2,B项符合题意。(4)X为H2S,与SO2混合可生成淡黄色固体,2H2S+SO2===3S↓+2H2O,反应中硫元素化合价-2价变化为0价,H2S做还原剂,+4价变化为0价,二氧化硫做氧化剂,则该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2,所以该反应的氧化产物与还原产物的质量之比为2∶1。
答案 (1)H2S SO2
(2)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(3)B (4)2∶1
知识点二 氧化还原反应方程式的配平
1.氧化还原反应方程式配平三原则
2.氧化还原反应方程式配平的一般步骤
(1)标价态:写出反应物和生成物的化学式,标出发生氧化反应和还原反应的元素化合价。
+HO3(浓)―→O2↑+O2↑+H2O
(2)列变化:标出反应前后元素化合价的变化。
(3)求总数:依据电子得失守恒,使化合价升高和降低的总数相等。
(4)配系数:用观察法配平其他物质的化学计量数。
C+4HNO3(浓)―→4NO2↑+CO2↑+2H2O
(5)细检查:利用“守恒”三原则(即质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒),逐项检查配平的方程式是否正确。
C+4HNO3(浓)4NO2↑+CO2↑+2H2O
试配平下列4个方程式,体会氧化还原反应方程式配平的方法。
1.Cl2+KOH——KCl+KClO3+H2O
提示 3 6 5 1 3
2.KClO3+HCl——Cl2↑+KCl+H2O
提示 1 6 3 1 3
3.FeO+HNO3——Fe(NO3)3+NO↑+H2O
提示 3 10 3 1 5
4.FeS2+O2Fe2O3+SO2
提示 4 11 2 8
氧化还原反应方程式配平的方法
1.常用方法——化合价升降法
2.其他配平方法
(1)逆向配平法:若反应为自身氧化还原反应,先确定生成物的系数,再确定反应物的系数。
(2)缺项配平法:先配平含反应前后化合价变化元素物质的化学计量数,再通过比较反应物和生成物,观察增、减的原子或离子数,从而确定未知物并配平。
(3)合并配平法:某物质中元素的化合价同时升高和降低,可以将这种物质当作一个整体计算化合价变化的总数。
1.草酸溶液能使酸性KMnO4溶液褪色,其离子方程式为MnO+H2C2O4+H+―→CO2↑+Mn2++________(未配平)。关于此反应的叙述正确的是( )
A.该反应的还原产物是CO2
B.该反应右框内的产物是OH-
C.配平该反应后,H+化学计量数是6
D.1 mol MnO在反应中失去5 mol电子
答案 C
2.配平下列化学方程式:
解析 按照“标→等→定→平→查”的步骤,根据电子守恒、原子守恒、电荷守恒配平。要关注(1)中的酸除作氧化剂外,还起到酸的作用。
答案 (1)3 8 3 2 4
(2)5 1 3 3 3 3
(3)2 16 10 2 5 8
(1)配平氧化还原反应方程式的关键是正确标出元素化合价,找准“1分子”氧化剂中元素化合价降低总数,“1分子”还原剂中元素化合价升高总数,在计算时,切记不要忽略氧化剂、还原剂中变价原子的个数。
(2)对于一种元素的化合价既升高又降低的反应和分解反应中的氧化还原反应可采用逆向配平法,即先确定生成物的化学计量数,再确定反应物的化学计量数。
(3)对于残缺方程式,即某些反应物或生成物(一般为化合价不发生变化的水、酸、碱等)的化学式未写出,配平时不仅要配平化学计量数,还要写出未知物质的化学式。
知识点三 由信息书写氧化还原反应方程式
由氧化还原反应体系中的物质书写反应方程式
解题步骤
解题注意事项
第一步:分析物质的氧化性及还原性
根据化合价把元素化合价高的微粒及元素化合价低的微粒分成两类,并比较氧化性微粒的氧化性强弱及还原性微粒的还原性强弱
第二步:书写反应的主体反应物及产物
依据“两强生两弱原理”,把氧化性强的微粒与还原性强的微粒作为反应物,把氧化性弱的微粒与还原性弱的微粒作为生成物
第三步:配平反应主体物质的化学计量数
根据得失电子守恒配平主体物质的化学计量数
第四步:配平其他物质的化学计量数
根据原子守恒、电荷守恒配平其他物质的化学计量数
1.(1)NO被H2O2氧化为NO的离子方程式是
________________________________________________________________________。
(2)在H2SO4的酸性环境中ClO2与碘化钾反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
答案 (1)2NO+3H2O2===2H++2NO+2H2O
(2)2ClO2+10I-+8H+===2Cl-+5I2+4H2O
2.在一个氧化还原反应体系中,反应物、生成物共有六种微粒:Fe3+、NO、Fe2+、NH、H+、H2O。
回答下列问题:
(1)写出并配平该反应的离子方程式。
________________________________________________________________________。
(2)氧化性:Fe3+____________(填“>”或“<”)NO(H+)。
(3)该反应说明Fe(NO3)2溶液不宜加酸酸化的说法是否正确________(填“是”或“否”)。
解析 在所给的六种微粒中,元素化合价高的为Fe3+、NO,元素化合价低的为Fe2+、NH,因为氧化性:NO(H+)>Fe3+,还原性:Fe2+>NH,所以该反应的主体反应物及产物为NO+Fe2+―→NH+Fe3+,由得失电子守恒可得NO+8Fe2+―→NH+8Fe3+,再根据原子守恒及电荷守恒配平可得NO+8Fe2++10H+===3H2O+NH+8Fe3+。
答案 (1)NO+8Fe2++10H+===3H2O+NH+8Fe3+ (2)< (3)是
[对应学生用书P115]
1.下列物质的转化不能一步实现的是( )
①H2S→S ②SO2→H2SO4 ③Na2S→NaHS
④Na2SO3→Na2SO4
A.①② B.②③
C.④ D.都能
答案 D
2.下列各组物质混合后,没有明显现象的是( )
①H2S和SO2 ②SO2和SO3 ③SO2和氯水 ④SO3(气)和Cl2 ⑤H2S和SO3(气) ⑥H2S和Cl2
A.①③⑥ B.②④⑤
C.②⑤⑥ D.③④⑤
答案 B
3.将硫黄在氧气中燃烧生成气体A,把气体A溶于水得溶液B,向B中滴加溴水,溴水褪色而B变为C;在C中加入Na2S产生气体D,若将D通入B溶液,可得沉淀E;A、B、C、D、E中均含有硫元素。在下列各组中按A、B、C、D、E排列的是( )
A.SO2、H2SO4、H2SO3、H2S、S
B.SO2、H2SO3、H2SO4、SO2、SO3
C.SO2、H2SO4、H2SO3、SO2、S
D.SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S
答案 D
4.(2023·扬州中学月考)下列转化需要加入还原剂才能实现的是( )
A.H2S―→SO2 B.H2SO4―→SO2
C.S―→SO2 D.SO―→SO2
答案 B
5.配平下列氧化还原反应方程式:
(1)______KMnO4+______FeSO4+______H2SO4===______K2SO4+______MnSO4+__________Fe2(SO4)3+______H2O。
(2)_____NaNO2+____HI===____NO↑+____I2+____NaI+____H2O。
(3)______KClO3+______HCl(浓)===______KCl+____ClO2↑+____Cl2↑+____H2O。
(4)____S+____KOH(浓)____K2S+____K2SO3+____H2O。
(5)____NH+____O2===____NO+______H2O+____。
答案 (1)2 10 8 1 2 5 8
(2)2 4 2 1 2 2
(3)2 4 2 2 1 2
(4)3 6 2 1 3
(5)2 3 2 2 4 H+
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