第二单元 硫及其化合物的相互转化（同步讲义）化学苏教版2019必修第一册

专题4 硫与环境保护 第二单元 硫及其化合物的相互转化 教学目标 1. 认识硫元素在物质中具有不同价态，可通过氧化还原反应实现含有不同价态硫元素的物质的相互转化。 2. 通过实验探究，了解不同价态含硫物质的转化关系。 3. 能书写常见的氧化还原反应方程式并能进行配平。 重点和难点 重点：含硫物质之间的转化。 难点：不同化合价的含硫物质间的转化。 ◆知识点一 含硫物质间的转化 1．不同价态含硫化合物 含硫物质 H2S、Na2S S SO2、H2SO3、Na2SO3 SO3、H2SO4、Na2SO4 硫元素化合价 2．含硫化合物之间的相互转化 含硫物质多种多样，在一定条件下可相互转化。通过 可实现含有不同价态硫元素的物质之间的转化；通过 可实现含有相同价态硫元素的不同物质间的转化。 (1)相同价态硫的转化是通过酸、碱反应实现的 如： 写出②③④反应的化学方程式： ② ； ③ ； ④ 。 (2)不同价态硫的转化是通过氧化还原反应实现的 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，可用下图表示 如：H2SSSO2SO3 写出③④⑤反应的化学方程式： ③ ； ④ ； ⑤ 。 特别提醒 以氧化还原反应理论为依据，紧紧抓住硫元素价态变化这根主线，以元素价态变化为横行，以化合物之间的相互转化为纵列，纵横归纳，结线联网，使零碎知识系统化、规律化，记忆起来容易，使用起来方便。 即学即练 1．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。如图为硫及其部分化合物的“价-类二维图”，下列说法错误的是    A．Z作氧化剂时，理论上可被还原为S单质 B．S与O2在点燃时经一步反应可生成Y C．X的水溶液在空气中放置，易被氧化 D．Na2SO4属于电解质 2．部分含硫物质的分类与相应硫元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是      A．物质a是一种有臭鸡蛋气味的气体 B．a通入到c的水溶液中会生成b C．盐g与盐f之间也可能发生反应 D．e的浓溶液不能干燥有较强还原性的c气体 3．甲、乙、丙、丁四种物质中，甲、乙、丙均含有相同的某种元素，它们之间具有如下转化关系，下列有关物质的推断不正确的是 A．若甲为H2S，则丁可能是O2 B．若甲为NH3·H2O溶液，则丁可能是CO2 C．若甲为Fe，则丁可能是盐酸 D．若甲为SO2，则丁可能是NaOH溶液 ◆知识点二 同一元素不同物质之间的转化——以硫为例 1．按化合价高低排序和分类 研究含有同一元素的不同物质之间的转化，通常将这些物质按该元素化合价的高低进行排序和分类。以硫元素为例： 上图物质之间的转化可以通过不同的化学反应来实现。其中横向箭头表示元素化合价变化的 反应，纵向箭头表示元素化合价不变的 反应。 2．按化合价和类别分类 特别提醒 硫及其化合物间的转化规律： (1)在硫元素的不同价态中，是硫元素的最低价态，只有还原性；是硫元素的最高价态，只有氧化性；、是硫元素的中间价态，既有氧化性又有还原性。 (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。 (3)当遇到强氧化剂或强还原剂时，硫元素的化合价可能发生“跳位”变化。例如： H2S＋3H2SO4(浓)4SO2↑＋4H2O，8HI＋H2SO4(浓)===H2S↑＋4I2＋4H2O。 (4)硫元素的相邻价态之间一般不会发生氧化还原反应，如S和H2S、S和SO2、SO2和H2SO4，所以可用浓硫酸干燥SO2气体。 (5)连续氧化关系：SSO2SO3。 即学即练 1．元素及其化合物的转化关系是化学学习的重要内容之一。下列各组物质的转化关系，均能由一步反应实现的是 A． B． C． D． 2．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A． B． C． D． 3．是均含同一种元素的四种物质，且满足如图转换关系。已知A为单质，D是该元素的最高价氧化物对应的水化物。则A不可能是 A．S B．Si C．N2 D．Na ◆知识点三 氧化还原反应方程式的配平 1．配平原理 化合价升降法（即化合价升降总数相等），电子守恒原理。 2．基本步骤：(以浓硫酸与碳反应生成二氧化碳、二氧化硫和水为例) (1)标变价 ＋ H2O4(浓) —— O2↑ ＋ O2↑ ＋ H2O (2)求一分子氧化剂和还原剂的降、升价数 ＋ H2O4(浓) —— O2↑ ＋ O2↑ ＋ H2O ↑4　 ↓2 (3)求升降数的最小公倍数，确定氧化剂和还原剂化学计量数 ＋ H2O4(浓)——O2↑＋O2↑＋H2O ↑4×1　 ↓2×2 C＋2H2SO4(浓)——SO2↑＋CO2↑＋H2O (4)观察配平其他计量数 C＋2H2SO4(浓)2SO2↑＋CO2↑＋2H2O (5)检查反应前后的原子是否守恒，电子是否守恒，电荷是否守恒。 3．氧化剂和还原剂的判断 有多种价态的元素，其高价态的化合物可能具有 ，在氧化还原反应中可作 ；其低价态的化合物可能具有 ，在氧化还原反应中可作 ；其中间价态的化合物，在不同的化学反应中可能表现出 ，也可能表现出 。 特别提醒 1．Cr2O毒性较强，常用NaHSO3处理工业废水中的Cr2O，反应的离子方程式为：H+ +Cr2O+HSOCr3++SO+H2O(未配平)，下列关于该反应的说法正确的是 A．氧化剂和还原剂的计量数之比为3：1 B．Cr3+是氧化反应的产物 C．发生还原反应 D．消耗5 molH+时转移6mol电子 2．下列反应的离子方程式书写正确的是 A．向溶液中通入少量 B．溶解在溶液中： C．向溶液中加过量的溶液： D．向溶液中通入少量氯气： 3．汽车剧烈碰撞时，安全气囊中发生反应：NaN3+KNO3→K2O+Na2O+N2↑(未配平)。对上述反应的描述错误的是 A．NaN3是还原剂，KNO3是氧化剂 B．该反应中只有1种元素的化合价发生变化 C．配平后物质的化学计量数依次为10、2、1、5、16 D．生成N2的个数与转移电子个数之比为4：5 一、硫及其化合物之间的相互转化 1．常见含硫物质间的转化 2．硫及其化合物之间的转化规律 (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 H2 O2O3 (2)相邻价态的粒子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 当硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时，一般生成中间价态，如2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O，2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4===3Na2SO4＋3S↓＋3H2O。 (4)含硫物质的连续氧化规律 硫元素 实践应用 1．A、B、C、X均为中学化学常见物质，一定条件下它们有如下转化关系（其它产物已略去），下列说法正确的是    A．若X为KOH溶液，则A可能为Al B．若A、B、C均为焰色反应呈黄色的化合物，则X一定为CO2 C．若X为O2，则A可为非金属单质硫 D．若X为Fe，则C可能为Fe(NO3)2溶液 2．硫代硫酸钠Na2S2O3是重要的化工原料，易溶于水，难溶于乙醇，在中性或碱性溶液中稳定存在，在酸性溶液中易生成S和SO2。工业上可用反应2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2制得。实验室模拟此过程的装置如图所示。 回答下列问题： (1)仪器a的名称为 ，b中反应的化学方程式为 。 (2)c中试剂为 。反应开始后，c中先有浑浊产生，后又变澄清。此浑浊物是 (写化学式)。 (3)反应结束后，c中溶液经 、过滤、洗涤、干燥，得到 Na2S2O3。 (4)为了保证硫代硫酸钠的产量，实验中通入的SO2不能过量，原因是 。 (5)Na2S2O3的应用：其溶液可除去漂白的织物及纸浆中残留的氯气，硫代硫酸钠被氧化成，反应的离子方程式为 。 3．工业上常利用含硫废水生产 实验室可用如图所示装置(略去部分夹持仪器)模拟生产过程。 烧瓶 C中发生反应如下： (i) (ii) (iii) (1)仪器组装完成后，应该先进行 ，装置A 中反应的化学方程式为 。 (2)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率，其中的液体最好选择 (填标号)。 a．饱和NaHSO3溶液                     b．饱和 Na2SO3溶液 c．蒸馏水                               d．饱和NaHCO3溶液 实验中SO2缓慢进入烧瓶C，可通过控制 ，来调节通入速率。已知反应(iii)相对较慢，则烧瓶C中反应达到终点的现象是 。 (3)为提高产品纯度，应使烧瓶C中 Na2SO3和Na2S恰好完全反应，其物质的量之比为 。 (4)反应终止后，烧瓶C中的溶液经 即可析出Na2S2O3⋅5H2O。 二、氧化还原反应方程式的配平技巧 1．正向配平 (1)氧化剂、还原剂中某元素化合价全变的，以反应物为基准从左边配平。 (2)归中反应(变价元素只有一种，“高价＋低价→中间价”)以反应物为基准从左边配平。 2．逆向配平 (1)适用对象：氧化剂、还原剂中某元素化合价部分变的；自身氧化还原反应；歧化反应(变价元素只有一种，中间价→高价＋低价)。 (2)方法：从右边生成物着手配平，即：选择氧化产物、还原产物为基准物质 3．缺项配平 缺项方程式：某些反应物或生成物的分子式未写出(缺项)，它们一般为水、酸、碱。 (1)先根据化合价变化找出氧化剂、还原剂及还原产物、氧化产物； (2)再根据质量守恒、电荷守恒确定所缺的物质的化学式(分子或离子)，若反应物缺正电荷，一般加H＋，生成物加水；若反应物缺负电荷，一般加OH－，生成物加水。 (3)最后观察配平其他物质系数。 实践应用 1．已知①2+16H++10Cl－=2Mn2++5Cl2↑+8H2O ②Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl－ ③2Fe3++2I－=I2+2Fe2+ 由此判断，下列说法正确的是 A．氧化性：I－＞Fe2+＞Cl－＞Mn2+ B．把一定量Cl2通入FeI2溶液中时，能发生2Cl2+2Fe2++2I－=2Fe3++I2+4Cl－ C．将用盐酸酸化的KMnO4溶液加入FeSO4溶液中，若紫色褪去，则可验证溶液中含有Fe2+ D．若某溶液中含有Fe2+、Cl－、I－，要氧化I－而不氧化Fe2+和Cl－，可以加入FeCl3溶液 2．以含镍废料(主要成分为NiO，含少量FeO、Fe2O3、CoO、BaO和SiO2)为原料制备NixOy和碳酸亚钴(CoCO3)的工艺流程如图。 下列说法正确的是 A．“滤渣1”的主要成分是H2SiO3、BaSO4 B．“氧化”时的离子反应为 C．“调pH"过程中形成黄钠铁矾渣，Na2CO3必须过量 D．“沉钴”过程发生的反应为 3．下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是 A．漂白粉溶液在空气中失效：ClO−+CO2+H2O=HClO+HCO B．用KIO3氧化酸性溶液中的KI：5I−+IO+3H2O=3I2+6OH− C．氯气与石灰乳反应：Cl2+2OH− = Cl−+ClO−+H2O D．0.01mol·L−1 NH4Al(SO4)2溶液与0.02mol·L−1 Ba(OH)2溶液等体积混合：NH+Al3++2SO+2Ba2++4OH− = 2BaSO4↓+Al(OH)3↓+NH3·H2O 考点一 含硫物质之间的相互转化 【例1】A、B、C、D是含同一元素的四种物质，所含有的元素都位于元素周期表前20位。A是单质，D是该元素最高价氧化物对应的水化物。相互之间有如图所示的转化关系。下列说法错误的是 A．C可能为红棕色气体 B．B→C→D的转化过程一定会发生电子的得失或偏移 C．若A为黄色固体，则将过量铜丝插入含溶质2mol的D的浓溶液中，加热并完全反应，获得的B的物质的量小于1mol D．D为某种弱酸时，该转化关系也能成立 解题要点 (1)除硫元素以外中学阶段常见的符合ABCD转化关系的还有： ①钠元素：NaNa2ONa2O2NaOH(注Na的化合价后期无变化) ②碳元素：CCOCO2H2CO3 (2)S2－和SO在中性或碱性条件下可共存，只有在酸性环境中才发生反应：2S2－＋ SO＋6H＋===3S↓＋3H2O。 (3)含＋6价硫的化合物不一定都有强氧化性，如浓硫酸具有氧化性，而稀硫酸、硫酸盐中的硫元素均不表现氧化性。 【变式1-1】关于置换反应(未配平，反应条件略去)，其中X、Y为单质，M、N为化合物，下列说法中错误的是 A．若Y为Fe，则X一定是 B．若X、M为C、，则N一定为CO C．若M为，则N可能为 D．若M为，则X可能为 【变式1-2】以黄铁矿(主要成分FeS2)为原料生产硫酸，应将产出的炉渣和尾气进行资源化综合利用，减轻对环境的污染。其中一种流程如下图所示。 回答问题： (1)写出黄铁矿煅烧的化学方程式 。 (2)由炉渣制备还原铁粉的化学方程式为 。 (3)欲得到更纯的，反应①应通入 (填“过量”或“不足量”)的气体，如不按要求会产生的杂质为 (4)中S元素的价态为 ，导致商品中不可避免地存在的原因是 ，检验其中含有的方法是 。(已知与H+反应可以产生二氧化硫气体) 考点二 氧化性、还原性强弱的比较 【例2】CuCl2是一种可用于生产颜料、木材防腐剂等的化工产品。将铜粉加入稀盐酸中，并持续通入空气，在Fe3+的催化作用下可生成CuCl2 (过程如图所示)。下列说法不正确的是 A．Fe3+可循环使用 B．过程Ⅰ中，Fe3+的氧化性小于Cu2+ C．过程Ⅱ中Fe2+发生氧化反应 D．该过程总反应为： 解题要点 1．物质氧化性、还原性的相对强弱取决于物质本身得失电子的难易程度，而不取决于一个原子得失电子数目的多少。 2．具有氧化性的物质不一定是氧化剂，具有还原性的物质不一定是还原剂，应视具体反应而定。 3．对同一元素而言，一般价态越高，氧化性越强，如Fe3＋>Fe2＋>Fe；价态越低，氧化性越弱，如S2－<S<SO2。 4．常见物质的氧化性、还原性强弱顺序: 氧化性：MnO>Cl2>Br2>Fe3＋>I2； 还原性：S2－>SO(或H2SO3)>I－>Fe2＋>Br－>Cl－。 5．根据元素化合价判断物质的氧化性、还原性，只是其变化的一种“趋势”，但氧化性、还原性“能力”强弱不一定。如Na＋中钠的化合价是钠元素的最高化合价，具有氧化性，但是氧化性很弱。 6．已知物质的氧化性或还原性的强弱关系，判断某一氧化还原反应能否发生时可采用假设法： (1)先假设反应成立； (2)然后根据氧化性：氧化剂>氧化产物，还原性：还原剂>还原产物的规律，列出假设反应中的上述关系； (3)结合题干条件判断该结论是否符合事实。符合事实，则反应成立；反之，则不成立。 7．同一氧化剂与含多种还原剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时，首先被氧化的是还原性最强的物质；同一还原剂与含多种氧化剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时，首先被还原的是氧化性最强的物质。 8．由于有些氧化还原反应中，氧化剂或还原剂并没有全部发生氧化还原反应，因此在求氧化剂或还原剂的质量或两者的比例时易发生错误。 9．H2O2中氧元素尽管处于中间价态，但H2O2主要表现为氧化性，其还原产物是H2O，故H2O2，又被称为绿色氧化剂。 10．并非价态越高氧化性越强，在HClO中氯元素的化合价为＋1价，在HClO4中氯元素的化合价为＋7价，事实上HClO的氧化性比HClO4强，HClO有强氧化性；再如浓硫酸和Na2SO4溶液中，硫元素均为＋6价，但浓硫酸具有强氧化性，而Na2SO4溶液无氧化性；再如HNO3、KNO3溶液中，氮元素均为＋5价，但HNO3溶液有强氧化性，而KNO3溶液无氧化性。 【变式2-1】硫化氢(H2S)是一种无色、有臭鸡蛋气味的有毒气体。处理某废气中的 H2S，是将废气与空气混合通入 FeCl2，CuCl2、FeCl3的混合液中，其转化的流程如图所示。下列说法正确的是 A．转化过程中参与循环的离子只有 Cu2+、Fe2+ B．转化过程有两种元素的化合价发生了变化 C．氧化性由强到弱的顺序：S>Fe3+>O2 D．过程Ⅲ中发生反应的离子方程式为 CuS+2Fe3+=S+2Fe2++Cu2+ 【变式2-2】回答下列问题。 (1)在下列各反应均涉及HCl： ① ② ③； ④(浓) 其中HCl作还原剂的是 (填序号)，HCl作氧化剂的是 (填序号)；试比较、、的氧化性，其由强到弱的顺序为 ；试用“单线桥法”标明④中电子转移的方向和数目 。 (2)黑火药着火时主要发生化学反应：。该反应中被还原的元素为 ，氧化产物为 ，若生成14 g，则转移电子的物质的量 。 (3)CuCl常用作催化剂，可以在溶液中加入一定量的和NaCl溶液加热生成CuCl沉淀，请写出该反应的离子方程式 。 考点三 电子守恒法在化学计算中的应用 【例3】已知转化Ⅰ：；转化Ⅱ：。下列说法错误的是 A．氧化性：PbO2＞＞Cl2 B．转化Ⅰ、Ⅱ消耗或生成等物质的量的，转移电子数相同 C．做氧化剂时，酸性越强，氧化性越强 D．PbO2与FeSO4溶液反应： 解题要点 1．氧化剂和还原剂的判断 有多种价态的元素，其高价态的化合物可能具有氧化性，在氧化还原反应中可作氧化剂；其低价态的化合物可能具有还原性，在氧化还原反应中可作还原剂；其中间价态的化合物，在不同的化学反应中可能表现出氧化性，也可能表现出还原性。 2．电子守恒法解题的步骤 首先找出氧化剂、还原剂及其物质的量以及每摩尔氧化剂、还原剂得失电子的量，然后根据电子守恒列出等式。计算公式如下：n(氧化剂)×得电子原子数×原子降价数＝n(还原剂)×失电子原子数×原子升价数。 【变式3-1】为增强铝合金的耐磨性与耐腐蚀性，常采用铬酸氧化法钝化铝合金表面。铬酸洗液(主要成分为重铬酸H2Cr2O7)与铝合金接触后发生如下反应(反应未配平)。下列关于此反应的叙述不正确的是 A．钝化膜中的铬以+6价形式存在 B．反应物中的铬元素只有被还原 C．每消耗转移6 mol电子 D．反应发生后铬酸洗液酸性减弱 【变式3-2】含氰化物的废液乱倒或与酸混合，均易生成有剧毒且易挥发的氰化氢。工业上常采用碱性氯化法来处理高浓度氰化物污水，发生的主要反应为： (未配平，CN-中N为-3价)。下列说法错误的是(其中NA表示阿伏加德罗常数的值) A．CN-是还原剂，CO2和N2是氧化产物 B．若生成 22.4L N2 ，则消耗 4mol OH- C．该反应中，若有 1mol CN-发生反应，则有 5NA 电子发生转移 D．该反应中，若有 71gCl2发生反应，则发生氧化反应的物质有 0.4mol 考点四 与氧化剂、还原剂有关的计算 【例4】在反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为 A． B． C． D． 【变式4-1】高纯度晶体硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料。它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。可以按下列两种方法制备： 下列说法错误的是 A．流程中HCl、H2和Cl2均可以循环利用 B．反应①、②、③、④、⑤均为氧化还原反应 C．反应①中还原剂和氧化剂的物质的量之比为 D．③中发生反应的化学方程式为 【变式4-2】高铁酸钾是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂，制备流程如图所示： 下列叙述不正确的是 A．反应Ⅰ中的尾气可用饱和食盐水吸收 B．用对饮用水杀菌消毒的同时，还产生胶体吸附杂质净化水 C．反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 D．该生产条件下，物质的溶解性： 考点五 氧化还原反应在生活、生产中的应用 【例5】中华文化，博大精深，其中蕴含着许多化学知识。下列古诗词中对应的化学知识错误的是 A．“铸铁作锄犁，春耕待秋熟”体现了金属的延展性 B．“何意百炼刚，化为绕指柔”中，经“百炼”的钢硬度比纯铁的硬度小 C．“西真人醉忆仙家，飞佩丹霞羽化”中所呈现的丹霞地貌是由于岩层中含有Fe2O3 D．《秋浦歌》所描绘的“炉火照天地，红星乱紫烟”的冶炼过程中涉及到了氧化还原反应 【变式5-1】T。F菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫，有助于除去天然气中的H2S杂质，其原理如图所示。下列说法正确的是 A．该脱硫过程需要不断补充Fe2(SO4)3溶液 B．步骤i发生反应的离子方程式为：＋3H2S＋2H＋=4S↓＋4H2O C．反应ii中，氧化剂Fe2＋与还原剂O2个数比为4∶1 D．脱硫过程实际上是O2间接氧化H2S的过程 【变式5-2】某工厂的一个生产工艺流程如图所示，下列叙述不正确的是 A．该工艺流程用于制备H2SO4 B．气体M是 C．气体M参加的反应是氧化还原反应 D．参加反应时氧化剂和还原剂的物质的量之比是1：1 基础达标 1．下列有关实验安全的说法正确的是 A．实验说明有图标的，说明实验过程中会遇到加热操作，或用到温度较高的仪器 B．标有的化学品为易燃液体，保存时应远离火源 C．稀释浓硫酸时，酸沾到皮肤上，直接用3%~5%的NaHCO3溶液冲洗 D．高锰酸钾可以与乙醇等有机物存放在同一个药品柜中 2．下列反应中，属于氧化还原反应的是 A． B． C． D． 3．黑火药是我国古代四大发明之一，爆炸时的反应为：下列有关判断正确的是 A．和都是氧化剂 B．和都发生了氧化反应 C．的氧化性强于 D．参加反应氧化剂与还原剂的微粒个数之比为1：3 4．硫及其化合物部分转化关系如图(为阿伏加德罗常数)。下列说法正确的是 A．标准状况下，气体中所含有的原子数目为 B．反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 C．反应②中氧化产物与还原产物的物质的量之比为 D．反应②每生成还原产物，转移电子数目为 5．以黄铁矿(主要成分是 设杂质均不参与反应)为原料来生产硫酸的工艺流程如图。下列说法错误的是 A．将黄铁矿粉碎，可以提高在沸腾炉中的反应速率 B．SO2、SO3均是酸性氧化物，溶于水能得到相应的两种强酸 C．该生产工艺中每生成1mol H2SO4，有 发生转移 D．吸收后的尾气可通过氨水吸收转化生成氮肥 6．已知离子方程式：As2S3+H2O+NO→AsO+SO+NO↑+___________(未配平)，下列说法错误的是 A．配平后H2O的化学计量数为4 B．反应后溶液呈酸性 C．配平后氧化剂与还原剂的化学计量数之比为3∶28 D．氧化产物为AsO和SO 7．铅与碳是同族元素，有两种价态，铅的氧化物均难溶于水，已知有下列两个反应：①；②。下列有关叙述不正确的是 A．可写成的形式 B．反应②中是氧化产物 C．生成相同质量的，反应①②转移电子数之比为 D．根据反应可推测在题给条件下氧化性： 8．已知：，。下列判断正确的是 A．氧化性：，还原性： B．只具有氧化性，没有还原性 C．在溶液中，可以大量存在 D．上述两个反应中均为氧化产物 9．随着生活水平的不断提高，人们越来越重视消毒防护和环境保护，其中化学物质发挥了重要作用。 (1)亚氯酸钠()是一种高效消毒剂。的一种生产工艺如图所示： ①亚氯酸钠()中元素的化合价为 。 ②制得理论上需要消耗标准状况下的体积为 L。 (2)某氨氮废水(、)的生物法处理流程如图所示： ①过程Ⅰ主要操作为加NaOH溶液调节pH至9，充分反应后，升温至30℃，然后通入空气。以上操作能降低废水中氨氮含量的原因为 (用离子方程式和必要的文字说明)。 ②过程Ⅱ在作用下硝化细菌帮助实现的转化，称为硝化过程。在碱性条件下实现上述硝化过程的总反应的离子方程式为 。 10．研究不同价态硫元素之间的转化是合理利用硫元素的基本途径。 I.以下是硫元素形成物质的价类二维图及含硫物质相互转化的部分信息。 (1)B的化学式是 ；G是一种钠盐，它的电离方程式是 。 (2)C有毒，实验室可以用NaOH溶液吸收，反应的化学方程式是 。 (3)检验H中阴离子的实验操作及现象是 。 (4)C→D→E都是造成酸雨的可能途径，请写出这条转化路径的化学方程式 。 II.某小组同学设计实验实现几种价态硫元素的转化。 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(填序号) 证明实现转化的现象 i ii ②、⑦、⑥ (5)实验 ii 中发生反应的化学方程式是 ，证明实现转化的现象是 。 综合应用 11．利用空气催化氧化法除掉电石渣浆(含CaO)上清液中的S2-，制取石膏(CaSO4·2H2O)的过程如图所示，下列说法错误的是 A．CaSO4·2H2O属于盐类和纯净物 B．将10L上清液中的S2-(S2-浓度为480mg·L-1)转化为，理论上共需要0.3molO2 C．过程Ⅰ后溶液碱性增强 D．过程Ⅱ中，反应的离子方程式为2S2-＋4MnO＋9H2O=4Mn(OH)2↓＋S2O＋10OH- 12．利用元素的化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系。下列说法不正确的是 A．Y与N的浓溶液共热反应可生成Z B．将X与Z混合，反应生成的氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1 C．从氧化还原反应的角度分析，可由Z与反应来制备 D．中存在-1和-2两种价态的氧原子，且二者的个数比为1∶3 13．将和空气的混合气体通入、、的混合溶液中反应回收，其物质转化如图所示。下列说法正确的是 A．在图示的转化中，化合价不变的元素只有铜 B．根据图示可知、均能氧化 C．回收的总反应为 D．在图示的转化中发生的反应有 14．2024年11月7日是“中国稀土之父”徐光宪先生诞辰104周年纪念日。金属铈()是地壳中含量最高的稀土元素。关于铈的有关化合物及的转化关系如图所示。下列说法错误的是 A．过程①的离子方程式： B．过程②中氧化性： C．该反应历程最终实现的分解转化 D．溶液的酸碱性会影响物质的氧化性、还原性 15．空气中的灰尘、硫酸、硝酸等颗粒物组成的气溶胶系统造成视觉障碍的叫霾。科研人员提出了雾霾微颗粒中硫酸盐(含、)生成的三个阶段的转化机理，其主要过程示意图如图，下列说法错误的是 A．在第I阶段中体现了的还原性 B．1mol在第II、III两个阶段共失去电子数目为NA C．NO2是反应转化过程中的催化剂 D．硫酸盐转化过程中发生的总反应方程式为：+2NO2+H2O=++HNO2 16．2020年9月，研究人员在金星大气中探测到了磷化氢(PH3)气体。PH3常作为一种熏蒸剂，在贮粮中用于防治害虫，一种制备PH3的流程如图所示： 下列说法正确的是 A．流程中，每一步均属于氧化还原反应 B．次磷酸的分子式为H3PO2，在上述反应中只表现出氧化性 C．白磷与浓NaOH溶液反应的化学方程式为：P4+3NaOH(浓)+3H2OPH3↑+3NaH2PO2 D．理论上，2分子的白磷可生产4分子的PH3 17．工业上一种制备的方法的化学原理可表示为，下列说法错误的是 A．方程式中x=1 B．中氯元素的化合价为+1价 C．该反应中作氧化产物和还原产物的离子个数比为 D．氧化性强弱关系： 18．高铁酸钾是一种安全性很高的水处理剂，不仅能去除水污染物和致癌化学物质，还不会产生有害产物。制备原理为：(未配平)，最后加入，析出沉淀。下列说法不正确的是 A．氧化性： B．氧化产物与还原产物的物质的量之比为 C．每消耗，就会生成水 D．高铁酸钾的溶解度小于高铁酸钠 19．栲胶法脱除煤气中硫化氢的工艺流程示意如下：    回答下列问题： (1)“吸收”步骤除了生成NaHCO3外，还生成了NaHS。写出该吸收的离子方程式为 。 (2)“脱硫”步骤的中间产物可与“吸收”步骤中生成的NaHCO3反应，实现Na2CO3的再生，再生反应的离子方程式为 。 (3)“脱硫”步骤中，改变溶液pH，溶液中含硫微粒的浓度随时间变化结果如下图。 根据图像分析脱硫过程中常将pH维持在8.86的原因是 。 (4)“氧化I”步骤发生反应的化学方程式为：Na2V4O9＋2NaOH＋H2O＋TE(醌态)=TE(酚态)＋4NaVO3.则1molTE(醌态)和1molTE(酚态)在组成上相差 mol (填写微粒符号)。 (5)“氧化I”步骤和“氧化II”步骤的作用分别是 ； 。 (6)该流程总反应的化学方程式为 。 20．铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛。 (1)生铁中含有一种铁碳化合物X，实验室测定该化合物X组成的实验如下，最终得到的固体2是。 ①已知固体1有磁性，将其溶于过量盐酸后，溶液中含有的大量阳离子是和 。 ②溶液甲中通入足量的氯气，发生反应的离子方程式为 。 ③X的化学式可表示为 。 (2)某溶液中有四种正离子，向其中加入过量的NaOH溶液后，过滤，将滤渣高温灼烧并将灼烧的固体投入过量的稀盐酸中，所得溶液与原溶液相比，溶液中大量减少的阳离子是_______（填选项）。 A． B． C． D． (3)氧化铁是重要工业颜料，煅烧可得到此颜料。写出在空气中煅烧的化学方程式 (4)向含有和的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量，溶液中金属阳离子a、b与所加铁粉的物质的量的关系如图所示（已知一开始加铁粉的反应为）。 ①a表示的是 的变化曲线。 ② 。 ③向P点溶液中加入铜粉，最多可溶解铜粉的质量是 g。 拓展培优 21．硫酸是重要的化工原料。工业上以硫黄为原料制备硫酸的流程图如下： 根据上述流程回答下列问题： (1)能使品红溶液褪色，体现了的 (填“还原性”或“漂白性”)。 (2)流程中此步骤中加入的作用是 (填“加快”或“减小”)反应速率。 (3)硫黄经过以上流程，最终转化为硫酸。如果没有损耗且每一步反应都实现完全转化，生成硫酸的物质的量是 。 22．以黄铁矿(主要成分)为原料生产硫酸，应将产出的炉渣和尾气进行资源化综合利用，减轻对环境的污染，其中一种流程如图所示。下列说法错误的是 A．还原铁粉用盐酸溶解后，可用溶液滴定法来测定其纯度 B．黄铁矿的燃烧： C．用酸性溶液吸收： D．久置空气中可发生反应为： 23．离子方程式是化学学习中的一个重要化学用语。下列对应离子方程式书写正确的是 A．中滴加足量稀硝酸： B．用NaOH溶液吸收NO和NO2： C．溶液中通入少量CO2： D．溶液中通入SO2： 24．高锰酸钾在工业中广泛用作氧化剂。以软锰矿(主要成分是，含有和等杂质)为原料制备高锰酸钾的工艺流程如图所示： 已知： ①“焙烧”中有生成。 ②20℃时各物质的溶解度如下表。 物质 溶解度/g 6.38 111 11.1 下列说法错误的是 A．“焙烧”时，主要反应的化学方程式为 B．操作Ⅰ，若通入4mol 时，理论上转移电子数为2 C．“焙烧”时加入的KOH应适量，否则制得的中混有含Si元素的杂质 D．操作Ⅱ为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，滤渣2的主要成分为 25．工业生产中除去电石渣浆(含)中的并制取硫酸盐的一种常用流程如图所示。下列说法正确的是 A．碱性条件下，氧化性： B．过程Ⅱ中，反应的离子方程式为 C．将转化为理论上需要的体积为(标准状况) D．该过程中涉及的化学反应均是氧化还原反应 26．已知X和Y、Z为中学化学中的常见元素，根据如图所示转化关系(反应条件及部分产物已略去)，回答以下问题。 (1)若A、B、C、D均为含X的化合物，且A常用作制冷剂，D是一种强酸，则 ①写出工业制备A的化学反应方程式： 。 ②将16 g铜粉与一定量的D的稀溶液反应后，收集到896 mL无色气体(标准状况)，则被还原的D的物质的量为 mol。向所得溶液中继续加稀硫酸至反应不能再进行，需加入含 mol H2SO4的稀硫酸。 (2)若A、B、C、D均为含Y的化合物，其中A是一元强碱且焰色为黄色，E是有刺激性气味的气态酸性氧化物，则B的化学式为 ；A与C反应的离子方程式为 。 (3)若A、B、C、D均为含Z的化合物，其中A由两种元素组成，且A的摩尔质量为34 g/mol，D为强酸。将Na2Z溶液滴加到NaClO溶液中，有淡黄色沉淀生成，请写出所发生反应的离子方程式： 。 27．I．某无色透明溶液可能含有Cu2+、Ca2+、K+、Ag+、SO、CO、C1-中的几种，现进行如下实验： ①滴加BaCl2溶液，有白色沉淀产生，将沉淀滤出。 ②向上述沉淀中加入足量的稀硝酸，沉淀部分溶解。 ③向①滤液加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，该沉淀不溶于稀HNO3。 (1)试判断：该溶液中肯定有 ，肯定没有 ，可能有 (填离子符号)。 (2)写出步骤②发生反应的离子方程式 。 (3)若要检验溶液中可能存在的离子是否存在，可以进行的实验操作为 。 Ⅱ.完成下列问题 (4)某溶液中含有较大量的Cl-、CO、OH-，如果只取一次该溶液就能够分别将3种阴离子依次检验出来，下列实验操作顺序正确的是 。(填写序号，可重复使用) ①滴加Mg(NO3)2溶液；②过滤；③滴加AgNO3溶液；④滴加Ba(NO3)2溶液 Ⅲ.下面三个方法都可以用来制氯气： ① ② ③ 根据以上三个反应，回答下列有关问题： (5)反应②中，氧化产物与还原产物的质量比为 。 (6)若要制得相同质量的氯气，①②③反应中电子转移的数目之比为 。 28．NaClO2是一中重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如图所示。请回答下列问题： （1）NaClO2中Cl元素的化合价为 ； （2）写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式 。 （3）“尾气吸收”步骤中发生的反应为2NaOH + H2O2 + 2ClO2 = 2NaClO2 + O2↑ + 2H2O ，其中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ；若有3 mol 电子发生转移，则有 L（标准状况下）O2生成。 （4）“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，是指每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。则NaClO2的有效氯含量为 （结果保留两位小数）。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题4 硫与环境保护 第二单元 硫及其化合物的相互转化 教学目标 1. 认识硫元素在物质中具有不同价态，可通过氧化还原反应实现含有不同价态硫元素的物质的相互转化。 2. 通过实验探究，了解不同价态含硫物质的转化关系。 3. 能书写常见的氧化还原反应方程式并能进行配平。 重点和难点 重点：含硫物质之间的转化。 难点：不同化合价的含硫物质间的转化。 ◆知识点一 含硫物质间的转化 1．不同价态含硫化合物 含硫物质 H2S、Na2S S SO2、H2SO3、Na2SO3 SO3、H2SO4、Na2SO4 硫元素化合价 －2 0 ＋4 ＋6 2．含硫化合物之间的相互转化 含硫物质多种多样，在一定条件下可相互转化。通过氧化还原反应可实现含有不同价态硫元素的物质之间的转化；通过非氧化还原反应可实现含有相同价态硫元素的不同物质间的转化。 (1)相同价态硫的转化是通过酸、碱反应实现的 如： 写出②③④反应的化学方程式： ②H2SO3＋2NaOH===Na2SO3＋2H2O； ③Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋SO2↑； ④SO2＋Na2SO3＋H2O===2NaHSO3。 (2)不同价态硫的转化是通过氧化还原反应实现的 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，可用下图表示 如：H2SSSO2SO3 写出③④⑤反应的化学方程式： ③2SO2＋O22SO3； ④S＋H2H2S； ⑤SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O。 特别提醒 以氧化还原反应理论为依据，紧紧抓住硫元素价态变化这根主线，以元素价态变化为横行，以化合物之间的相互转化为纵列，纵横归纳，结线联网，使零碎知识系统化、规律化，记忆起来容易，使用起来方便。 即学即练 1．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。如图为硫及其部分化合物的“价-类二维图”，下列说法错误的是    A．Z作氧化剂时，理论上可被还原为S单质 B．S与O2在点燃时经一步反应可生成Y C．X的水溶液在空气中放置，易被氧化 D．Na2SO4属于电解质 【答案】B 【详解】A．Z为Na2SO3，作氧化剂时，化合价降低，如在酸性条件下与硫化钠反应生成单质硫，故A正确； B．硫单质与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化硫，得不到三氧化硫，故B错误； C．硫化氢易被空气中的氧气氧化，反应为：2H2S+O2=2S↓+2H2O，故C正确； D．电解质是溶于水或在熔融状态下能够导电的化合物；非电解质是溶于水或在熔融状态下不能够导电的化合物；酸、碱、盐、金属氧化物等均属于电解质；Na2SO3属于电解质，故D正确； 故选B。 2．部分含硫物质的分类与相应硫元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是      A．物质a是一种有臭鸡蛋气味的气体 B．a通入到c的水溶液中会生成b C．盐g与盐f之间也可能发生反应 D．e的浓溶液不能干燥有较强还原性的c气体 【答案】D 【详解】A．硫的氢化物H2S是一种有臭鸡蛋气味的气体，故A正确； B．H2S通入到SO2的水溶液中生成单质S和水，故B正确； C．NaHSO4与Na2SO3可发生反应生成硫酸钠、二氧化硫和水，故C正确； D．浓H2SO4溶液和SO2不反应，浓硫酸可以干燥SO2，故D错误； 选D。 3．甲、乙、丙、丁四种物质中，甲、乙、丙均含有相同的某种元素，它们之间具有如下转化关系，下列有关物质的推断不正确的是 A．若甲为H2S，则丁可能是O2 B．若甲为NH3·H2O溶液，则丁可能是CO2 C．若甲为Fe，则丁可能是盐酸 D．若甲为SO2，则丁可能是NaOH溶液 【答案】C 【详解】A．若甲为H2S、丁是O2，则乙是S、丙是SO2，故A正确； B．若甲为NH3·H2O溶液、丁是CO2，则乙是碳酸铵、丙是碳酸氢铵，故B正确； C．若甲为Fe、丁是盐酸，乙是FeCl2，FeCl2和盐酸不反应，故C错误； D．若甲为SO2、丁是NaOH溶液，则乙是亚硫酸氢钠、丙是亚硫酸钠，故D正确； 选C。 ◆知识点二 同一元素不同物质之间的转化——以硫为例 1．按化合价高低排序和分类 研究含有同一元素的不同物质之间的转化，通常将这些物质按该元素化合价的高低进行排序和分类。以硫元素为例： 上图物质之间的转化可以通过不同的化学反应来实现。其中横向箭头表示元素化合价变化的氧化还原反应，纵向箭头表示元素化合价不变的非氧化还原反应。 2．按化合价和类别分类 特别提醒 硫及其化合物间的转化规律： (1)在硫元素的不同价态中，是硫元素的最低价态，只有还原性；是硫元素的最高价态，只有氧化性；、是硫元素的中间价态，既有氧化性又有还原性。 (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。 (3)当遇到强氧化剂或强还原剂时，硫元素的化合价可能发生“跳位”变化。例如： H2S＋3H2SO4(浓)4SO2↑＋4H2O，8HI＋H2SO4(浓)===H2S↑＋4I2＋4H2O。 (4)硫元素的相邻价态之间一般不会发生氧化还原反应，如S和H2S、S和SO2、SO2和H2SO4，所以可用浓硫酸干燥SO2气体。 (5)连续氧化关系：SSO2SO3。 即学即练 1．元素及其化合物的转化关系是化学学习的重要内容之一。下列各组物质的转化关系，均能由一步反应实现的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．氧化铝不溶于水，不和水反应，不能一步直接生成氢氧化铝，故A不符合题意； B．硅酸钠和强酸反应能生成硅酸，硅酸受热分解可得二氧化硅，二氧化硅能被碳元素单质还原成单质硅，故B符合题意； C．硫单质不能一步氧化成三氧化硫，而是先生成二氧化硫，再催化氧化成三氧化硫，故C不符合题意； D．氨气不能一步氧化成二氧化氮，而是先生成一氧化氮，然后再生成二氧化氮，故D不符合题意； 答案B。 2．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．Na与O2在加热时反应产生Na2O2，Na2O2吸收CO2气体反应产生Na2CO3和O2，可以一步反应实现物质之间的转化关系，A符合题意； B．S与O2加热反应产生SO2，不能直接一步反应产生SO3，B不符合题意； C．Fe与Cl2在点燃时反应产生FeCl3，不能直接反应产生FeCl2，C不符合题意； D．Al2O3难溶于水，不能与水直接一步反应产生Al(OH)3，D不符合题意； 故合理选项是A。 3．是均含同一种元素的四种物质，且满足如图转换关系。已知A为单质，D是该元素的最高价氧化物对应的水化物。则A不可能是 A．S B．Si C．N2 D．Na 【答案】D 【详解】A．S与O2反应生成SO2，SO2与O2反应生成SO3，SO3与水反应生成H2SO4，浓H2SO4与铜加热反应生成SO2，满足物质反应转化关系，A不符合题意； B．Si与O2反应生成SiO2，SiO2与NaOH溶液反应生成Na2SiO3，Na2SiO3与HCl反应生成H2SiO3，加热H2SiO3分解生成SiO2，满足物质反应转化关系，B不符合题意； C．N2在放电条件下与O2生成NO，NO与O2生成NO2，NO2与水反应生成HNO3，稀HNO3与Cu反应生成NO，满足物质反应转化关系，C不符合题意； D．Na与O2反应生成Na2O或Na2O2，Na2O2与CO2反应生成Na2CO3，Na2CO3与Ca(OH)2溶液反应生成NaOH，但NaOH无法一步反应转化为Na2O或Na2O2，不满足物质反应转化关系，D符合题意； 故合理选项是D。 ◆知识点三 氧化还原反应方程式的配平 1．配平原理 化合价升降法（即化合价升降总数相等），电子守恒原理。 2．基本步骤：(以浓硫酸与碳反应生成二氧化碳、二氧化硫和水为例) (1)标变价 ＋ H2O4(浓) —— O2↑ ＋ O2↑ ＋ H2O (2)求一分子氧化剂和还原剂的降、升价数 ＋ H2O4(浓) —— O2↑ ＋ O2↑ ＋ H2O ↑4　 ↓2 (3)求升降数的最小公倍数，确定氧化剂和还原剂化学计量数 ＋ H2O4(浓)——O2↑＋O2↑＋H2O ↑4×1　 ↓2×2 C＋2H2SO4(浓)——SO2↑＋CO2↑＋H2O (4)观察配平其他计量数 C＋2H2SO4(浓)2SO2↑＋CO2↑＋2H2O (5)检查反应前后的原子是否守恒，电子是否守恒，电荷是否守恒。 3．氧化剂和还原剂的判断 有多种价态的元素，其高价态的化合物可能具有氧化性，在氧化还原反应中可作氧化剂；其低价态的化合物可能具有还原性，在氧化还原反应中可作还原剂；其中间价态的化合物，在不同的化学反应中可能表现出氧化性，也可能表现出还原性。 特别提醒 1．Cr2O毒性较强，常用NaHSO3处理工业废水中的Cr2O，反应的离子方程式为：H+ +Cr2O+HSOCr3++SO+H2O(未配平)，下列关于该反应的说法正确的是 A．氧化剂和还原剂的计量数之比为3：1 B．Cr3+是氧化反应的产物 C．发生还原反应 D．消耗5 molH+时转移6mol电子 【答案】D 【详解】A．中Cr化合价由+6降低到+3为氧化剂，硫元素化合价升高，为还原剂，根据5H+++3=2Cr3++3+4H2O，氧化剂和还原剂的计量数之比为1：3，故A错误； B．是氧化剂，Cr3+是还原反应的产物，故B错误； C．中S化合价由+4升高到+6为还原剂，发生氧化反应，故C错误； D．根据5H+++3=2Cr3++3+4H2O，Cr化合价由+6降低到+3共转移6个电子，消耗5 molH+时转移6mol电子，故D正确； 故选：D。 2．下列反应的离子方程式书写正确的是 A．向溶液中通入少量 B．溶解在溶液中： C．向溶液中加过量的溶液： D．向溶液中通入少量氯气： 【答案】B 【详解】A．向溶液中通入少量，A错误； B．溶解在溶液中会发生氧化还原反应生成Fe2+和I2，离子方程式为：，B正确； C．向溶液中加过量的溶液：，C错误； D．向溶液中通入少量氯气, 氯气不足的前提下，氯气先与还原性较强的I-反应：，D错误； 故选B。 3．汽车剧烈碰撞时，安全气囊中发生反应：NaN3+KNO3→K2O+Na2O+N2↑(未配平)。对上述反应的描述错误的是 A．NaN3是还原剂，KNO3是氧化剂 B．该反应中只有1种元素的化合价发生变化 C．配平后物质的化学计量数依次为10、2、1、5、16 D．生成N2的个数与转移电子个数之比为4：5 【答案】D 【详解】A．NaN3是还原剂，KNO3 是氧化剂，A正确； B．该反应中只有氮元素的化合价发生变化，B正确； C．配平后物质的系数依次为10、2、1、5、16，C正确； D．反应中若生成16个N2分子，则转移10个电子，则生成N2的个数与转移电子个数之比为8：5，D错误； 答案选D。 一、硫及其化合物之间的相互转化 1．常见含硫物质间的转化 2．硫及其化合物之间的转化规律 (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 H2 O2O3 (2)相邻价态的粒子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 当硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时，一般生成中间价态，如2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O，2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4===3Na2SO4＋3S↓＋3H2O。 (4)含硫物质的连续氧化规律 硫元素 实践应用 1．A、B、C、X均为中学化学常见物质，一定条件下它们有如下转化关系（其它产物已略去），下列说法正确的是    A．若X为KOH溶液，则A可能为Al B．若A、B、C均为焰色反应呈黄色的化合物，则X一定为CO2 C．若X为O2，则A可为非金属单质硫 D．若X为Fe，则C可能为Fe(NO3)2溶液 【答案】D 【详解】A．若X为KOH溶液；A为A1时和碱反应只能生成偏铝酸钾，不符合转化关系，A可以为Al3+，故A错误； B．若A、B、C均为焰反应呈黄色的化合物，说明含钠元素，转化关系中A可以是NaOH，X可以是二氧化碳或二氧化硫，B为碳酸钠或亚硫酸钠，C为碳酸氢钠或亚硫酸氢钠，故B错误； C．若X为O2，A为非金属单质硫时，可以实现A→B→C的转化，但不能实现A→C的转化，故C错误； D．若X为Fe，则A和铁量不同，产物不同，且产物可以和铁反应，证明A为氧化性酸，判断A可以为HNO3，B为Fe(NO3)3溶液，则C可能为Fe(NO3)2溶液，故D正确； 故选D。 2．硫代硫酸钠Na2S2O3是重要的化工原料，易溶于水，难溶于乙醇，在中性或碱性溶液中稳定存在，在酸性溶液中易生成S和SO2。工业上可用反应2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2制得。实验室模拟此过程的装置如图所示。 回答下列问题： (1)仪器a的名称为 ，b中反应的化学方程式为 。 (2)c中试剂为 。反应开始后，c中先有浑浊产生，后又变澄清。此浑浊物是 (写化学式)。 (3)反应结束后，c中溶液经 、过滤、洗涤、干燥，得到 Na2S2O3。 (4)为了保证硫代硫酸钠的产量，实验中通入的SO2不能过量，原因是 。 (5)Na2S2O3的应用：其溶液可除去漂白的织物及纸浆中残留的氯气，硫代硫酸钠被氧化成，反应的离子方程式为 。 【答案】(1) 分液漏斗 (或Na2SO3+H2SO4= Na2SO4+ SO2↑+H2O) (2) 硫化钠和碳酸钠的混合溶液 S (3)蒸发(加热)浓缩、冷却结晶(或蒸发结晶) (4)若过量，溶液显酸性，产物分解 (5) 【详解】（1）仪器a的名称为分液漏斗，b中发生制取二氧化硫的反应，反应为：(或Na2SO3+H2SO4= Na2SO4+ SO2↑+H2O)； （2）c装置为Na2S2O3的生成装置，由反应2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2可知，c中试剂为硫化钠和碳酸钠的混合溶液。反应开始后，c中先有浑浊产生，后又变澄清，这是因为SO2具有氧化性，能与硫化钠发生氧化还原反应生成单质S，从而使溶液变混浊，因此反应开始后产生的浑浊物是S； （3）反应结束后，c中溶液经蒸发(加热)浓缩、冷却结晶(或蒸发结晶)得到晶体、过滤分离出晶体、洗涤、干燥，得到 Na2S2O3； （4）根据已知信息，硫代硫酸钠在中性或碱性溶液中稳定存在，在酸性溶液中易生成S和SO2，故实验中通入的SO2不能过量，原因是若过量，溶液显酸性，导致产物硫代硫酸钠分解，降低产量； （5）硫代硫酸钠被氯气氧化成，氯元素化合价由0变为-1、硫元素化合价由+2变为+6，结合电子守恒，反应为：。 3．工业上常利用含硫废水生产 实验室可用如图所示装置(略去部分夹持仪器)模拟生产过程。 烧瓶 C中发生反应如下： (i) (ii) (iii) (1)仪器组装完成后，应该先进行 ，装置A 中反应的化学方程式为 。 (2)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率，其中的液体最好选择 (填标号)。 a．饱和NaHSO3溶液                     b．饱和 Na2SO3溶液 c．蒸馏水                               d．饱和NaHCO3溶液 实验中SO2缓慢进入烧瓶C，可通过控制 ，来调节通入速率。已知反应(iii)相对较慢，则烧瓶C中反应达到终点的现象是 。 (3)为提高产品纯度，应使烧瓶C中 Na2SO3和Na2S恰好完全反应，其物质的量之比为 。 (4)反应终止后，烧瓶C中的溶液经 即可析出Na2S2O3⋅5H2O。 【答案】(1) 气密性检查 (2) a 滴加硫酸溶液的速率 溶液变澄清（或浑浊消失） (3)1：2 (4)蒸发浓缩、冷却结晶 【详解】（1）仪器组装完成后，因涉及到气体，故应先检验装置气密性；浓硫酸与亚硫酸钠溶液反应生成硫酸钠、二氧化硫和水，化学方程式为； （2）装置B的作用之一是观察SO2的生成速率，故其中的液体要求SO2在其中的溶解度很小，且能起到除去SO2中的酸性杂质气体，故选择饱和NaHSO3溶液，故选a；为使SO2缓慢进入烧瓶C，可以通过控制B中滴加硫酸的速度，来控制生成SO2的速率，故答案为：控制滴加硫酸的速度；Ⅲ中发生S(g)+Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq)，反应达到终点是S完全溶解，可观察到溶液变澄清(或浑浊消失)，故答案为：溶液变澄清(或浑浊消失)； （3）C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应，烧瓶C中发生反应如下：Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)═Na2SO3(aq)+H2S(aq)　(ⅰ)2H2S(aq)+SO2(g)═3S(s)+2H2O(l)　(ⅱ)S(s)+Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq)　(ⅲ)可知，(ⅰ)×2+(ⅱ)+(ⅲ)×3，得到总反应为2Na2S(aq)+Na2SO3(aq)+3SO2(g)3Na2S2O3(aq)，则C中Na2SO3和Na2S物质的量之比为1：2，故答案为：1：2； （4）由分析可知，反应终止后，烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶即可析出Na2S2O3·5H2O。 二、氧化还原反应方程式的配平技巧 1．正向配平 (1)氧化剂、还原剂中某元素化合价全变的，以反应物为基准从左边配平。 (2)归中反应(变价元素只有一种，“高价＋低价→中间价”)以反应物为基准从左边配平。 2．逆向配平 (1)适用对象：氧化剂、还原剂中某元素化合价部分变的；自身氧化还原反应；歧化反应(变价元素只有一种，中间价→高价＋低价)。 (2)方法：从右边生成物着手配平，即：选择氧化产物、还原产物为基准物质 3．缺项配平 缺项方程式：某些反应物或生成物的分子式未写出(缺项)，它们一般为水、酸、碱。 (1)先根据化合价变化找出氧化剂、还原剂及还原产物、氧化产物； (2)再根据质量守恒、电荷守恒确定所缺的物质的化学式(分子或离子)，若反应物缺正电荷，一般加H＋，生成物加水；若反应物缺负电荷，一般加OH－，生成物加水。 (3)最后观察配平其他物质系数。 实践应用 1．已知①2+16H++10Cl－=2Mn2++5Cl2↑+8H2O ②Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl－ ③2Fe3++2I－=I2+2Fe2+ 由此判断，下列说法正确的是 A．氧化性：I－＞Fe2+＞Cl－＞Mn2+ B．把一定量Cl2通入FeI2溶液中时，能发生2Cl2+2Fe2++2I－=2Fe3++I2+4Cl－ C．将用盐酸酸化的KMnO4溶液加入FeSO4溶液中，若紫色褪去，则可验证溶液中含有Fe2+ D．若某溶液中含有Fe2+、Cl－、I－，要氧化I－而不氧化Fe2+和Cl－，可以加入FeCl3溶液 【答案】D 【详解】A． 还原剂的还原性大于还原产物的还原性，反应①中还原性：Cl-＞Mn2+；反应②中还原性：Fe2+＞Cl-，反应③中还原性：I-＞Fe2+，则还原性强弱顺序为I-＞Fe2+＞Cl-＞Mn2+，故A错误； B． 氯气的氧化性大于Fe3+，Fe3+的氧化性大于I2的氧化性，氯气把碘离子全部氧化后才能氧化亚铁，把一定量Cl2通入FeI2溶液中时，能发生2Cl2+2Fe2++4I－=2Fe3++2I2+6Cl－，故B错误； C． 反应①中氯离子也可以使KMnO4酸性溶液褪色，则不能确定是否是亚铁离子使其褪色，故C错误； D． 氧化还原反应中氧化性：氧化剂＞氧化产物，①中：MnO＞Cl2；②中：Cl2＞Fe3+；③中：Fe3+＞I2；氧化性由强至弱的顺序为：MnO＞Cl2＞Fe3+＞I2，FeCl3能氧化除去I-而不影响Fe2+和Cl-，故D正确； 故选D。 2．以含镍废料(主要成分为NiO，含少量FeO、Fe2O3、CoO、BaO和SiO2)为原料制备NixOy和碳酸亚钴(CoCO3)的工艺流程如图。 下列说法正确的是 A．“滤渣1”的主要成分是H2SiO3、BaSO4 B．“氧化”时的离子反应为 C．“调pH"过程中形成黄钠铁矾渣，Na2CO3必须过量 D．“沉钴”过程发生的反应为 【答案】B 【详解】A．废料中加入硫酸，NiO、FeO、Fe2O3、CoO、BaO均能与硫酸反应，生成的NiSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3、CoSO4进入溶液，SiO2和硫酸钡为滤渣，A错误； B．加入NaClO3的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，被还原为，离子方程式为：，B正确； C．“调pH”过程中形成黄钠铁矾渣，Na2CO3不能过量，防止形成Co(OH)2和Ni(OH)2沉淀，C错误； D．“沉钴”过程中生成碳酸亚钴沉淀，发生的反应为：，D错误； 故本题选B。 3．下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是 A．漂白粉溶液在空气中失效：ClO−+CO2+H2O=HClO+HCO B．用KIO3氧化酸性溶液中的KI：5I−+IO+3H2O=3I2+6OH− C．氯气与石灰乳反应：Cl2+2OH− = Cl−+ClO−+H2O D．0.01mol·L−1 NH4Al(SO4)2溶液与0.02mol·L−1 Ba(OH)2溶液等体积混合：NH+Al3++2SO+2Ba2++4OH− = 2BaSO4↓+Al(OH)3↓+NH3·H2O 【答案】D 【详解】A．漂白粉溶液在空气中失效的离子方程式为：Ca2++2ClO−+CO2+H2O=2HClO+CaCO3↓，A错误； B．用KIO3氧化酸性溶液中的KI的离子方程式为：5I−+IO+6H+=3I2+3H2O，B错误； C．氯气与石灰乳反应的离子方程式为：Cl2+Ca(OH)2= Ca2++Cl−+ClO−+H2O，C错误； D．0.01mol·L−1 NH4Al(SO4)2溶液与0.02mol·L−1 Ba(OH)2溶液等体积混合的离子方程式为：NH+Al3++2SO+2Ba2++4OH− = 2BaSO4↓+Al(OH)3↓+NH3·H2O，D正确；故答案为：D。 考点一 含硫物质之间的相互转化 【例1】A、B、C、D是含同一元素的四种物质，所含有的元素都位于元素周期表前20位。A是单质，D是该元素最高价氧化物对应的水化物。相互之间有如图所示的转化关系。下列说法错误的是 A．C可能为红棕色气体 B．B→C→D的转化过程一定会发生电子的得失或偏移 C．若A为黄色固体，则将过量铜丝插入含溶质2mol的D的浓溶液中，加热并完全反应，获得的B的物质的量小于1mol D．D为某种弱酸时，该转化关系也能成立 【答案】B 【详解】A．若A为，则A～D分别为、NO、、时转化关系成立，A正确； B．若A为Al，则A～D分别为A1、、、时转化关系成立，B→C→D的过程没有发生氧化还原反应，B错误； C．若A为S，则A～D分别为S、、、时转化关系成立，铜丝只能与浓硫酸发生反应，随着反应的进行，硫酸浓度变小，因此生成的量少于1mol，C正确； D．若A为Si或C，则A～D分别为Si、、、或者C、、、时转化关系成立，D正确； 答案选B。 解题要点 (1)除硫元素以外中学阶段常见的符合ABCD转化关系的还有： ①钠元素：NaNa2ONa2O2NaOH(注Na的化合价后期无变化) ②碳元素：CCOCO2H2CO3 (2)S2－和SO在中性或碱性条件下可共存，只有在酸性环境中才发生反应：2S2－＋ SO＋6H＋===3S↓＋3H2O。 (3)含＋6价硫的化合物不一定都有强氧化性，如浓硫酸具有氧化性，而稀硫酸、硫酸盐中的硫元素均不表现氧化性。 【变式1-1】关于置换反应(未配平，反应条件略去)，其中X、Y为单质，M、N为化合物，下列说法中错误的是 A．若Y为Fe，则X一定是 B．若X、M为C、，则N一定为CO C．若M为，则N可能为 D．若M为，则X可能为 【答案】A 【详解】A．若Y为Fe，则X可能为，如，也可能是Al，如，A错误： B． 若X、M为C、，则与C反应生成Si和CO，B正确； C． C．若M为，则N可能为，如，C正确； D．若M为，则X可能为，如，D正确； 故选A。 【变式1-2】以黄铁矿(主要成分FeS2)为原料生产硫酸，应将产出的炉渣和尾气进行资源化综合利用，减轻对环境的污染。其中一种流程如下图所示。 回答问题： (1)写出黄铁矿煅烧的化学方程式 。 (2)由炉渣制备还原铁粉的化学方程式为 。 (3)欲得到更纯的，反应①应通入 (填“过量”或“不足量”)的气体，如不按要求会产生的杂质为 (4)中S元素的价态为 ，导致商品中不可避免地存在的原因是 ，检验其中含有的方法是 。(已知与H+反应可以产生二氧化硫气体) 【答案】(1)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 (2)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 (3)过量 Na2SO3 (4) +4 +4价的S被空气中的氧气氧化 首先用盐酸酸化，除去S2，再加入氯化钡溶液，看有无白色沉淀生成，若生成白色沉淀，证明含有，否则没有 【详解】（1）FeS2和氧气反应生成二氧化硫气体和三氧化二铁，故化学方程式为 4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2； （2）炉渣的主要成分为Fe2O3，由炉渣制备还原铁粉的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2； （3）Na2SO3溶液能够与SO2反应生成NaHSO3，欲得到更纯的NaHSO3，反应①应通入过量的SO2气体；如不按要求会产生的杂质为Na2SO3； （4）Na2S2O5转化为Na2SO4过程中S被空气中的氧气氧化，元素的化合价升高；检验其中含有的方法是首先用盐酸酸化，除去S2，再加入氯化钡溶液，看有无白色沉淀生成，若生成白色沉淀，证明含有，否则没有。 考点二 氧化性、还原性强弱的比较 【例2】CuCl2是一种可用于生产颜料、木材防腐剂等的化工产品。将铜粉加入稀盐酸中，并持续通入空气，在Fe3+的催化作用下可生成CuCl2 (过程如图所示)。下列说法不正确的是 A．Fe3+可循环使用 B．过程Ⅰ中，Fe3+的氧化性小于Cu2+ C．过程Ⅱ中Fe2+发生氧化反应 D．该过程总反应为： 【答案】B 【详解】A．Fe3+与Cu反应生成的Fe2+，在O2、H+作用下可重新转化为Fe3+，则Fe3+可循环使用，A正确； B．过程Ⅰ中，发生反应2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，则Fe3+的氧化性大于Cu2+，B不正确； C．过程Ⅱ中，Fe2+被O2氧化为Fe3+，发生氧化反应，C正确； D．在两个反应中，Fe3+作催化剂，Cu、O2、H+为反应物，Cu2+和H2O为生成物，该过程总反应为：，D正确； 故选B。 解题要点 1．物质氧化性、还原性的相对强弱取决于物质本身得失电子的难易程度，而不取决于一个原子得失电子数目的多少。 2．具有氧化性的物质不一定是氧化剂，具有还原性的物质不一定是还原剂，应视具体反应而定。 3．对同一元素而言，一般价态越高，氧化性越强，如Fe3＋>Fe2＋>Fe；价态越低，氧化性越弱，如S2－<S<SO2。 4．常见物质的氧化性、还原性强弱顺序: 氧化性：MnO>Cl2>Br2>Fe3＋>I2； 还原性：S2－>SO(或H2SO3)>I－>Fe2＋>Br－>Cl－。 5．根据元素化合价判断物质的氧化性、还原性，只是其变化的一种“趋势”，但氧化性、还原性“能力”强弱不一定。如Na＋中钠的化合价是钠元素的最高化合价，具有氧化性，但是氧化性很弱。 6．已知物质的氧化性或还原性的强弱关系，判断某一氧化还原反应能否发生时可采用假设法： (1)先假设反应成立； (2)然后根据氧化性：氧化剂>氧化产物，还原性：还原剂>还原产物的规律，列出假设反应中的上述关系； (3)结合题干条件判断该结论是否符合事实。符合事实，则反应成立；反之，则不成立。 7．同一氧化剂与含多种还原剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时，首先被氧化的是还原性最强的物质；同一还原剂与含多种氧化剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时，首先被还原的是氧化性最强的物质。 8．由于有些氧化还原反应中，氧化剂或还原剂并没有全部发生氧化还原反应，因此在求氧化剂或还原剂的质量或两者的比例时易发生错误。 9．H2O2中氧元素尽管处于中间价态，但H2O2主要表现为氧化性，其还原产物是H2O，故H2O2，又被称为绿色氧化剂。 10．并非价态越高氧化性越强，在HClO中氯元素的化合价为＋1价，在HClO4中氯元素的化合价为＋7价，事实上HClO的氧化性比HClO4强，HClO有强氧化性；再如浓硫酸和Na2SO4溶液中，硫元素均为＋6价，但浓硫酸具有强氧化性，而Na2SO4溶液无氧化性；再如HNO3、KNO3溶液中，氮元素均为＋5价，但HNO3溶液有强氧化性，而KNO3溶液无氧化性。 【变式2-1】硫化氢(H2S)是一种无色、有臭鸡蛋气味的有毒气体。处理某废气中的 H2S，是将废气与空气混合通入 FeCl2，CuCl2、FeCl3的混合液中，其转化的流程如图所示。下列说法正确的是 A．转化过程中参与循环的离子只有 Cu2+、Fe2+ B．转化过程有两种元素的化合价发生了变化 C．氧化性由强到弱的顺序：S>Fe3+>O2 D．过程Ⅲ中发生反应的离子方程式为 CuS+2Fe3+=S+2Fe2++Cu2+ 【答案】D 【详解】A．由图示知Cu2+、Fe2+、Fe3+均参与转化过程的循环，A错误； B．转化过程有O、Fe、S元素的化合价发生了变化，B错误； C．由过程I知氧气的氧化性强于三价铁离子，由过程III知三价铁的氧化性强于硫，C错误； D．过程Ⅲ为硫化铜与铁离子反应生成硫单质，亚铁离子和铜离子，发生反应的离子方程式为 CuS+2Fe3+=S+2Fe2++Cu2+，D正确； 故选D。 【变式2-2】回答下列问题。 (1)在下列各反应均涉及HCl： ① ② ③； ④(浓) 其中HCl作还原剂的是 (填序号)，HCl作氧化剂的是 (填序号)；试比较、、的氧化性，其由强到弱的顺序为 ；试用“单线桥法”标明④中电子转移的方向和数目 。 (2)黑火药着火时主要发生化学反应：。该反应中被还原的元素为 ，氧化产物为 ，若生成14 g，则转移电子的物质的量 。 (3)CuCl常用作催化剂，可以在溶液中加入一定量的和NaCl溶液加热生成CuCl沉淀，请写出该反应的离子方程式 。 【答案】(1) ④ ① KClO3>Cl2>Br2 (2) S和N CO2 6NA (3)2Cu2＋＋2Cl－＋SO＋H2O2CuCl↓＋SO＋2H＋ 【详解】（1）由方程式可知，反应①中铁元素化合价升高被氧化，铁是反应的还原剂、氯化亚铁是氧化产物，氢元素的化合价降低被还原，氯化氢是氧化剂、氢气是还原产物；反应②中没有元素发生化合价变化，属于非氧化还原反应；反应③中氯元素的化合价降低被还原，氯气是反应的氧化剂、氯化氢是还原产物，溴元素的化合价升高被氧化，溴化氢是还原剂、溴是氧化产物；反应④的氯酸钾中氯元素化合价降低被还原，是反应的氧化剂，氯化氢中氯元素部分升高被氧化，氯气即是氧化产物也是还原产物，反应消耗1mol氯酸钾时，转移电子的物质的量为5mol，则表示反应电子转移的方向和数目的单线桥为；由氧化剂的氧化性强于氧化产物可知，三种物质的氧化性强弱顺序为KClO3>Cl2>Br2，故答案为：④；①；KClO3>Cl2>Br2；； （2）由方程式可知，反应中硫元素和氮元素的化合价降低被还原，碳元素的化合价升高被氧化，二氧化碳是反应的氧化产物，反应生成1mol氮气，转移电子的物质的量为12mol，则生成14g氮气时，反应转移电子的数目为×12×NAmol-1=6NA，故答案为：S和N；CO2；6NA； （3）由题意可知，生成氯化亚铜沉淀的反应为硫酸铜溶液与亚硫酸钠溶液和氯化钠溶液共热反应生成硫酸钠、硫酸和氯化亚铜沉淀，反应的离子方程式为2Cu2＋＋2Cl－＋SO＋H2O2CuCl↓＋SO＋2H＋，故答案为：2Cu2＋＋2Cl－＋SO＋H2O2CuCl↓＋SO＋2H＋。 考点三 电子守恒法在化学计算中的应用 【例3】已知转化Ⅰ：；转化Ⅱ：。下列说法错误的是 A．氧化性：PbO2＞＞Cl2 B．转化Ⅰ、Ⅱ消耗或生成等物质的量的，转移电子数相同 C．做氧化剂时，酸性越强，氧化性越强 D．PbO2与FeSO4溶液反应： 【答案】D 【详解】A．反应Ⅰ中氧化剂是，氧化产物是Cl2；反应Ⅱ中氧化剂是PbO2，氧化产物是，根据氧化还原反应中氧化性：氧化剂＞氧化产物，可知物质的氧化性：PbO2＞＞Cl2，A正确； B．根据电子守恒可知：在反应Ⅰ中每消耗1 mol，反应过程中转移5 mol电子；而在反应Ⅱ中，每反应生成1 mol，反应过程中转移5 mol电子，因此转化Ⅰ、Ⅱ消耗或生成等物质的量的，转移电子数相同，B正确； C．微粒的氧化性或还原性与溶液的酸碱性有关，做氧化剂时，溶液的酸性越强，物质的氧化性就越强，C正确； D．Pb2+与会反应产生难溶性PbSO4沉淀，不能大量共存，反应的离子方程式应该为：PbO2+2Fe2++4H++=PbSO4+2Fe3++2H2O，D错误；故合理选项是D。 解题要点 1．氧化剂和还原剂的判断 有多种价态的元素，其高价态的化合物可能具有氧化性，在氧化还原反应中可作氧化剂；其低价态的化合物可能具有还原性，在氧化还原反应中可作还原剂；其中间价态的化合物，在不同的化学反应中可能表现出氧化性，也可能表现出还原性。 2．电子守恒法解题的步骤 首先找出氧化剂、还原剂及其物质的量以及每摩尔氧化剂、还原剂得失电子的量，然后根据电子守恒列出等式。计算公式如下：n(氧化剂)×得电子原子数×原子降价数＝n(还原剂)×失电子原子数×原子升价数。 【变式3-1】为增强铝合金的耐磨性与耐腐蚀性，常采用铬酸氧化法钝化铝合金表面。铬酸洗液(主要成分为重铬酸H2Cr2O7)与铝合金接触后发生如下反应(反应未配平)。下列关于此反应的叙述不正确的是 A．钝化膜中的铬以+6价形式存在 B．反应物中的铬元素只有被还原 C．每消耗转移6 mol电子 D．反应发生后铬酸洗液酸性减弱 【答案】C 【详解】A．根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒，可得配平后的离子方程式为。钝化膜的主要成分为，由于Al为+3价，O为-2价，根据化合物中元素化合价的代数和为0，可知其中Cr为+6价，正确； B．根据方程式可知：在反应产物中，三价铬Cr3+和六价铬的物质的量之比为1：1，说明反应物中的铬元素只有得到电子被还原，B正确； C．根据反应中元素化合价升降总数等于反应过程中元素化合价升降总数，由上述分析可知，每消耗，转移3 mol电子，C错误； D．反应消耗H+，使c(H+)降低，因此反应发生后铬酸洗液酸性减弱，D正确；故合理选项是C。 【变式3-2】含氰化物的废液乱倒或与酸混合，均易生成有剧毒且易挥发的氰化氢。工业上常采用碱性氯化法来处理高浓度氰化物污水，发生的主要反应为： (未配平，CN-中N为-3价)。下列说法错误的是(其中NA表示阿伏加德罗常数的值) A．CN-是还原剂，CO2和N2是氧化产物 B．若生成 22.4L N2 ，则消耗 4mol OH- C．该反应中，若有 1mol CN-发生反应，则有 5NA 电子发生转移 D．该反应中，若有 71gCl2发生反应，则发生氧化反应的物质有 0.4mol 【答案】B 【详解】A．由分析可知，CN-中C、N元素的化合价都升高，则CN-是还原剂，CO2和N2是氧化产物，A正确； B．若生成 22.4L N2，由于没有指明是否为标准状况，所以无法确定其物质的量，也就无法确定消耗OH-的物质的量，B错误； C．该反应中，CN-中C由+2价升高到+4价，N由-3价升高为0价，若有1mol CN-发生反应，则有5NA电子发生转移，C正确； D．该反应中，若有 71gCl2(物质的量为1mol)发生反应，则发生氧化反应的物质CN-有=0.4mol，D正确；故选B。 考点四 与氧化剂、还原剂有关的计算 【例4】在反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】在反应中，Cl元素的化合价降低，N元素的化合价升高，Cl2作氧化剂，NH3作还原剂，被氧化得到氧化产物：N2，且3mol Cl2作氧化剂与2mol NH3作还原剂转移电子相等，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为3：2，故选D。 【变式4-1】高纯度晶体硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料。它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。可以按下列两种方法制备： 下列说法错误的是 A．流程中HCl、H2和Cl2均可以循环利用 B．反应①、②、③、④、⑤均为氧化还原反应 C．反应①中还原剂和氧化剂的物质的量之比为 D．③中发生反应的化学方程式为 【答案】A 【详解】A．流程中HCl和H2可以循环利用，Cl2只有消耗，没有生成，不可以循环利用，故A错误； B．反应①、②、③、④、⑤中元素的化合价均发生改变，故反应①、②、③、④、⑤均为氧化还原反应，故B正确； C．反应①化学反应方程式为，还原剂为C，氧化剂为SiO2，还原剂和氧化剂的物质的量之比为2：1，故C正确； D．粗硅和HCl在300℃下发生反应③，化学反应方程式为，故D正确； 故选A。 【变式4-2】高铁酸钾是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂，制备流程如图所示： 下列叙述不正确的是 A．反应Ⅰ中的尾气可用饱和食盐水吸收 B．用对饮用水杀菌消毒的同时，还产生胶体吸附杂质净化水 C．反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 D．该生产条件下，物质的溶解性： 【答案】A 【详解】A．反应Ⅰ中的尾气中含有氯气，可用氢氧化钠溶液吸收，不可以用饱和食盐水，故A错误； B．用具有强氧化性，对饮用水杀菌消毒的同时，还产生胶体吸附杂质净化水，故B正确； C．，氧化剂是次氯酸根，还原剂是铁离子，反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为，故C正确； D．该生产条件下，物质的溶解性：，所以可以得到晶体，故D正确； 故选：A。 考点五 氧化还原反应在生活、生产中的应用 【例5】中华文化，博大精深，其中蕴含着许多化学知识。下列古诗词中对应的化学知识错误的是 A．“铸铁作锄犁，春耕待秋熟”体现了金属的延展性 B．“何意百炼刚，化为绕指柔”中，经“百炼”的钢硬度比纯铁的硬度小 C．“西真人醉忆仙家，飞佩丹霞羽化”中所呈现的丹霞地貌是由于岩层中含有Fe2O3 D．《秋浦歌》所描绘的“炉火照天地，红星乱紫烟”的冶炼过程中涉及到了氧化还原反应 【答案】B 【详解】A．“铸铁作锄犁”体现了金属具有延展性，故A正确； B．合金的硬度比成分金属大，故钢硬度比纯铁的硬度大，故B错误； C．Fe2O3为红棕色，故丹霞地貌是由于岩层中含有Fe2O3，故C正确； D．金属冶炼涉及氧化还原反应，故D正确； 故选B。 【变式5-1】T。F菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫，有助于除去天然气中的H2S杂质，其原理如图所示。下列说法正确的是 A．该脱硫过程需要不断补充Fe2(SO4)3溶液 B．步骤i发生反应的离子方程式为：＋3H2S＋2H＋=4S↓＋4H2O C．反应ii中，氧化剂Fe2＋与还原剂O2个数比为4∶1 D．脱硫过程实际上是O2间接氧化H2S的过程 【答案】D 【详解】A． T．F菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫，Fe2(SO4)3氧化硫化氢，自身被还原成硫酸亚铁，硫酸亚铁被氧气氧化成硫酸铁，Fe2(SO4)3为催化剂，该脱硫过程不需要添加Fe2(SO4)3溶液，故A错误； B． 反应i中Fe2(SO4)3和H2S发生氧化还原反应生成硫酸亚铁、硫单质，离子反应方程式为2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+，故B错误； C． 反应ii中，还原剂是亚铁离子，被氧化为铁离子，还原剂Fe2＋与氧化剂O2个数比为4∶1，故C错误； D． 脱硫过程：Fe2(SO4)3氧化硫化氢，自身被还原成硫酸亚铁，硫酸亚铁被氧气氧化成硫酸铁，脱硫过程O2间接氧化H2S，故D正确； 故选D。 【变式5-2】某工厂的一个生产工艺流程如图所示，下列叙述不正确的是 A．该工艺流程用于制备H2SO4 B．气体M是 C．气体M参加的反应是氧化还原反应 D．参加反应时氧化剂和还原剂的物质的量之比是1：1 【答案】B 【详解】A．根据上述分析知该工艺流程是用来制备硫酸的，故A正确； B．根据反应关系知气体M、H2SO4和FeSO4作用生成Fe2(SO4)3，所以M是具有氧化性的气体，如O2等，故B错误； C．气体M、FeSO4溶液和硫酸作用生成Fe2(SO4)3，气体M参加的反应是氧化还原反应，故C正确； D．SO2参加反应时的化学方程式为SO2+Fe2(SO4)3+2H2O=2FeSO4+2H2SO4，参加反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比是1：1，故D正确； 故选B。 基础达标 1．下列有关实验安全的说法正确的是 A．实验说明有图标的，说明实验过程中会遇到加热操作，或用到温度较高的仪器 B．标有的化学品为易燃液体，保存时应远离火源 C．稀释浓硫酸时，酸沾到皮肤上，直接用3%~5%的NaHCO3溶液冲洗 D．高锰酸钾可以与乙醇等有机物存放在同一个药品柜中 【答案】A 【详解】A．图标说明实验过程中会遇到加热操作，或用到温度较高的仪器，A正确； B．标有的化学品为氧化剂药品，B错误； C．浓硫酸具有腐蚀性，当浓硫酸溅到皮肤上时，应立即用大量水冲洗，然后用3%~5%的NaHCO3溶液冲洗，C错误； D．高锰酸钾具有强氧化性，能氧化乙醇，不可以与乙醇等有机物存放在同一个药品柜中，D错误； 故选A。 2．下列反应中，属于氧化还原反应的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．CaO和H2O反应生成Ca(OH)2，所有元素的化合价均未变化，属于化合反应，不属于氧化还原反应，A不符合题意； B．Na与H2O反应生成NaOH和H2，Na的化合价从0升至+1（被氧化），H的化合价从+1降至0（被还原），存在化合价变化，属于氧化还原反应，B符合题意； C．HCl与NaOH中和生成NaCl和H2O，属于复分解反应，无元素化合价变化，C不符合题意； D．CaCO3高温分解为CaO和CO2，所有元素的化合价均未变化，属于分解反应，D不符合题意； 故选B。 3．黑火药是我国古代四大发明之一，爆炸时的反应为：下列有关判断正确的是 A．和都是氧化剂 B．和都发生了氧化反应 C．的氧化性强于 D．参加反应氧化剂与还原剂的微粒个数之比为1：3 【答案】A 【详解】A．由分析可知，该反应中，硫元素和氮元素化合价都降低，被还原，则S和KNO3都作氧化剂，故A正确； B．该反应中，碳元素化合价升高，只有C发生氧化反应，故B错误； C．该反应中，S和KNO3都做氧化剂，无法比较和S的氧化性，故C错误； D．该反应中，C作还原剂，S和KNO3做氧化剂，则参加反应氧化剂与还原剂的微粒个数之比为1：1，故D错误； 答案选A。 4．硫及其化合物部分转化关系如图(为阿伏加德罗常数)。下列说法正确的是 A．标准状况下，气体中所含有的原子数目为 B．反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 C．反应②中氧化产物与还原产物的物质的量之比为 D．反应②每生成还原产物，转移电子数目为 【答案】D 【详解】A．标准状况下，11.2L H2S气体物质的量为0.5mol，所含有的原子数目为1.5NA，A错误； B．反应①发生反应，氧化剂为SO2，还原剂为H2S，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2，B错误； C．反应②发生反应，硫发生歧化反应，Na2SO3是氧化产物，Na2S是还原产物，氧化产物与还原产物的物质的量之比为1：2，C错误； D．反应②转移4NA电子时，生成2mol Na2S，故每生成1mol还原产物，转移电子数目为2NA，D正确； 故选D。 5．以黄铁矿(主要成分是 设杂质均不参与反应)为原料来生产硫酸的工艺流程如图。下列说法错误的是 A．将黄铁矿粉碎，可以提高在沸腾炉中的反应速率 B．SO2、SO3均是酸性氧化物，溶于水能得到相应的两种强酸 C．该生产工艺中每生成1mol H2SO4，有 发生转移 D．吸收后的尾气可通过氨水吸收转化生成氮肥 【答案】B 【详解】A．将黄铁矿粉碎，可以增大接触面积，提高在沸腾炉中的反应速率，A正确； B．SO2溶于水生成的H2SO3为中强酸，B错误； C．反应中Fe元素化合价由+2价升高到+3价，S元素化合价由-1价升高到+6价，则生成2molH2SO4转移15mol电子，生成1mol H2SO4，有 7.5mole⁻发生转移，C正确； D．尾气SO2可通过氨水吸收转化生成亚硫酸铵，是一种氮肥，D正确； 故选B。 6．已知离子方程式：As2S3+H2O+NO→AsO+SO+NO↑+___________(未配平)，下列说法错误的是 A．配平后H2O的化学计量数为4 B．反应后溶液呈酸性 C．配平后氧化剂与还原剂的化学计量数之比为3∶28 D．氧化产物为AsO和SO 【答案】C 【详解】A．根据氧化还原反应中电子守恒、电荷守恒及质量守恒，可得：3As2S3+4H2O+28NO=6AsO+9SO+28NO↑+8H+，配平后H2O的化学计量数为4，故A正确； B．配平后的方程式为3As2S3+4H2O+28NO=6AsO+9SO+28NO↑+8H+，生成了H+，反应后溶液呈酸性，故B正确； C．配平后的方程式为3As2S3+4H2O+28NO=6AsO+9SO+28NO↑+8H+，氧化剂为NO，还原剂为3As2S3，氧化剂和还原剂的化学计量数之比为28∶3，故C错误； D．配平后的方程式为3As2S3+4H2O+28NO=6AsO+9SO+28NO↑+8H+，S元素和As化合价上升，氧化产物为AsO和SO，故D正确； 故选C。 7．铅与碳是同族元素，有两种价态，铅的氧化物均难溶于水，已知有下列两个反应：①；②。下列有关叙述不正确的是 A．可写成的形式 B．反应②中是氧化产物 C．生成相同质量的，反应①②转移电子数之比为 D．根据反应可推测在题给条件下氧化性： 【答案】C 【详解】A．Pb元素分别表现价和价，根据电荷守恒，可写成的形式，A正确； B．反应②中，是还原剂，对应的生成物是氧化产物，B正确； C．反应①为非氧化还原反应，不发生电子转移，反应②中，生成，转移电子，C错误；   D．反应①为非氧化还原反应，表明不能将价的铅氧化，而能将氧化为，则表明在题给条件下氧化性：，D正确； 故选C。 8．已知：，。下列判断正确的是 A．氧化性：，还原性： B．只具有氧化性，没有还原性 C．在溶液中，可以大量存在 D．上述两个反应中均为氧化产物 【答案】D 【详解】A．根据反应氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，可得氧化性Cl2大于I2，Fe3+＞I2，无法比较Fe3+和Cl2的氧化性强弱；根据还原剂的还原性大于还原产物的还原性，可得还原性I-＞Fe2+，故A错误； B．Cl2中Cl的化合价为0价，可升高也可降低，故既有氧化性又有还原性，故B错误； C．根据反应，Fe3+可以氧化I-，故在溶液中，不可以大量存在，故C错误； D．两个反应中碘元素的化合价都升高，均失电子，故均为氧化产物，故D正确； 故选D。 9．随着生活水平的不断提高，人们越来越重视消毒防护和环境保护，其中化学物质发挥了重要作用。 (1)亚氯酸钠()是一种高效消毒剂。的一种生产工艺如图所示： ①亚氯酸钠()中元素的化合价为 。 ②制得理论上需要消耗标准状况下的体积为 L。 (2)某氨氮废水(、)的生物法处理流程如图所示： ①过程Ⅰ主要操作为加NaOH溶液调节pH至9，充分反应后，升温至30℃，然后通入空气。以上操作能降低废水中氨氮含量的原因为 (用离子方程式和必要的文字说明)。 ②过程Ⅱ在作用下硝化细菌帮助实现的转化，称为硝化过程。在碱性条件下实现上述硝化过程的总反应的离子方程式为 。 【答案】(1) 16.8 (2) 发生反应，升温、通入空气有利于氨气的逸出 【详解】（1）①亚氯酸钠()中Na为+1价，O为−2价，则元素的化合价为+3价；故答案为：+3。 ②的物质的量为，根据反应方程式和转移电子守恒可得对应关系，因此的物质的量为，标况下的体积为；故答案为：16.8。 （2）①加入NaOH时，铵根离子和氢氧根离子在加热条件下反应生成氨气和水，，升温、通入空气有利于氨气的逸出；故答案为：发生反应，升温、通入空气有利于氨气的逸出。 ②在碱性条件下被氧化为，依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知，反应的离子方程式为；故答案为：。 10．研究不同价态硫元素之间的转化是合理利用硫元素的基本途径。 I.以下是硫元素形成物质的价类二维图及含硫物质相互转化的部分信息。 (1)B的化学式是 ；G是一种钠盐，它的电离方程式是 。 (2)C有毒，实验室可以用NaOH溶液吸收，反应的化学方程式是 。 (3)检验H中阴离子的实验操作及现象是 。 (4)C→D→E都是造成酸雨的可能途径，请写出这条转化路径的化学方程式 。 II.某小组同学设计实验实现几种价态硫元素的转化。 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(填序号) 证明实现转化的现象 i ii ②、⑦、⑥ (5)实验 ii 中发生反应的化学方程式是 ，证明实现转化的现象是 。 【答案】 S Na2SO3=2Na++ SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O 先滴加稀盐酸没有明显现象，再滴加BaCl2溶液有白色沉淀产生，则可推断该溶液中有 2SO2+O22SO3、SO3+H2O=H2SO4 Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 将产生气体通入品红溶液，品红褪色 【详解】(1)B的硫的单质，B的化学式是S；G是一种+4价的亚硫酸钠盐，化学式为：Na2SO3，为强电解质，它的电离方程式是Na2SO3=2Na++。故答案为：S；Na2SO3=2Na++； (2)C为+4价硫的氧化物，为二氧化硫，C有毒，实验室可以用NaOH溶液吸收，反应的化学方程式是SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O。故答案为：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O； (3)检验H中阴离子的实验操作及现象是先滴加稀盐酸没有明显现象，再滴加BaCl2溶液有白色沉淀产生，则可推断该溶液中有。故答案为：先滴加稀盐酸没有明显现象，再滴加BaCl2溶液有白色沉淀产生，则可推断该溶液中有； (4)C→D→E是SO2→SO3→H2SO4，是造成酸雨的可能途径，这条转化路径的化学方程式2SO2+O22SO3、SO3+H2O=H2SO4。故答案为：2SO2+O22SO3、SO3+H2O=H2SO4； (5)实验 ii 中②浓硫酸⑦铜片加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应的化学方程式是Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O，二氧化硫能使⑥品红溶液褪色，证明实现转化的现象是将产生气体通入品红溶液，品红褪色。故答案为：Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O；将产生气体通入品红溶液，品红褪色。 综合应用 11．利用空气催化氧化法除掉电石渣浆(含CaO)上清液中的S2-，制取石膏(CaSO4·2H2O)的过程如图所示，下列说法错误的是 A．CaSO4·2H2O属于盐类和纯净物 B．将10L上清液中的S2-(S2-浓度为480mg·L-1)转化为，理论上共需要0.3molO2 C．过程Ⅰ后溶液碱性增强 D．过程Ⅱ中，反应的离子方程式为2S2-＋4MnO＋9H2O=4Mn(OH)2↓＋S2O＋10OH- 【答案】C 【详解】A．CaSO4·2H2O俗名生石膏，属于结晶水合物，具有固定的组成和性质，属于纯净物中的盐类，故A正确； B．10L上清液中的S2-的物质的量为(10×480×10-3)g÷32g/mol=0.15mol，根据物质转化过程可知，S2-最终转化为硫酸根离子，硫元素的化合价由-2价变成＋6价，S2-共失去0.15mol×8=1.2mol电子，1molO2在反应中得到4mol电子，根据得失电子守恒，将10L上清液中的S2-转化为硫酸根离子，理论上共需要O2的物质的量=1.2mol÷4=0.3mol，故B正确； C．过程Ⅰ中发生反应：2Mn(OH)2＋O2＋4OH-=2＋4H2O，反应消耗OH-，溶液的碱性减弱，故C错误； D．根据转化关系图，过程Ⅱ中S2-与反应生成和Mn(OH)2，根据得失电子守恒，反应的离子方程式为2S2-＋4＋9H2O=4Mn(OH)2↓＋＋10OH-，故D正确； 选C。 12．利用元素的化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系。下列说法不正确的是 A．Y与N的浓溶液共热反应可生成Z B．将X与Z混合，反应生成的氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1 C．从氧化还原反应的角度分析，可由Z与反应来制备 D．中存在-1和-2两种价态的氧原子，且二者的个数比为1∶3 【答案】C 【详解】A．浓硫酸具有强氧化性，单质S具有还原性，两者归中反应生成气体，A正确； B．与混合，归中反应生成单质S，化学方程式为，因此氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1，B正确； C．中S元素化合价为+2价，单质与发生归中反应生成，硫元素化合价只有降低没有升高，反应不会发生，无法制备，可用S与反应来制备，C错误； D．中S元素化合价为+6价，根据化合价代数和为0可知，中存在-1和-2两种价态的氧原子，个数分别为2个和6个，即个数比为1∶3，D正确； 答案选C。 13．将和空气的混合气体通入、、的混合溶液中反应回收，其物质转化如图所示。下列说法正确的是 A．在图示的转化中，化合价不变的元素只有铜 B．根据图示可知、均能氧化 C．回收的总反应为 D．在图示的转化中发生的反应有 【答案】C 【详解】A．在图示的转化中，化合价不变的元素有铜、H、Cl，故A错误； B．根据图示可知能氧化，不能氧化，故B错误； C．根据图示，回收的总反应为，故C正确； D．在图示的转化中发生的反应有，故D错误； 答案选C。 14．2024年11月7日是“中国稀土之父”徐光宪先生诞辰104周年纪念日。金属铈()是地壳中含量最高的稀土元素。关于铈的有关化合物及的转化关系如图所示。下列说法错误的是 A．过程①的离子方程式： B．过程②中氧化性： C．该反应历程最终实现的分解转化 D．溶液的酸碱性会影响物质的氧化性、还原性 【答案】B 【详解】A．根据流程图，过程①中中的化合价降低，所以中的氧元素化合价升高生成氧气，反应的离子方程式：，故A正确； B．过程②离子方程式为，是氧化剂，是氧化产物，所以氧化性：，故B错误； C．过程①离子方程式为，过程②离子方程式为，故该反应历程最终实现的分解转化，故C正确； D．在酸性条件下将还原成，在碱性条件将氧化成，溶液的酸碱性会影响物质的氧化性、还原性，故D正确； 答案选B。 15．空气中的灰尘、硫酸、硝酸等颗粒物组成的气溶胶系统造成视觉障碍的叫霾。科研人员提出了雾霾微颗粒中硫酸盐(含、)生成的三个阶段的转化机理，其主要过程示意图如图，下列说法错误的是 A．在第I阶段中体现了的还原性 B．1mol在第II、III两个阶段共失去电子数目为NA C．NO2是反应转化过程中的催化剂 D．硫酸盐转化过程中发生的总反应方程式为：+2NO2+H2O=++HNO2 【答案】C 【详解】A．第一阶段：，S元素由+4价升高为+5价，体现了的还原性，A正确； B．由图可知在第Ⅱ、Ⅲ两个阶段被氧化生成，则反应中消耗1mol，共失去电子数目为：1×(6-5)×NA=NA，B正确； C．由分析可知，NO2是硫酸盐转化过程中的氧化剂，不是催化剂，C错误； D．根据分析，总反应方程式为：，D正确； 故选C。 16．2020年9月，研究人员在金星大气中探测到了磷化氢(PH3)气体。PH3常作为一种熏蒸剂，在贮粮中用于防治害虫，一种制备PH3的流程如图所示： 下列说法正确的是 A．流程中，每一步均属于氧化还原反应 B．次磷酸的分子式为H3PO2，在上述反应中只表现出氧化性 C．白磷与浓NaOH溶液反应的化学方程式为：P4+3NaOH(浓)+3H2OPH3↑+3NaH2PO2 D．理论上，2分子的白磷可生产4分子的PH3 【答案】C 【详解】A．根据分析，次磷酸钠与硫酸反应生成次磷酸中无元素化合价变化，不属于氧化还原反应，故A错误； B．H3PO2分解变成PH3化合价降低，表现氧化性；H3PO2分解变成H3PO4，化合价升高，表现还原性，B错误； C．白磷与浓NaOH溶液反应生成PH3和次磷酸钠，根据原子守恒和化合价升降守恒可知反应化学方程式为P4+3NaOH(浓)+3H2OPH3↑+3NaH2PO2，故C正确； D．根据分析可知有关系式：P4～PH3～3NaH2PO2～3H3PO2～1.5PH3，则起始时有1molP4分子参加反应可生产1.5molPH3分子，D错误； 答案选C。 17．工业上一种制备的方法的化学原理可表示为，下列说法错误的是 A．方程式中x=1 B．中氯元素的化合价为+1价 C．该反应中作氧化产物和还原产物的离子个数比为 D．氧化性强弱关系： 【答案】C 【详解】A．根据分析，x=1，A正确； B．根据分析可知，化学式为，氯元素的化合价为+1价，B正确； C．反应中，氧化产物为，还原产物为Cl-，作氧化产物和还原产物的离子个数比为2:3，C错误； D．氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，氧化剂为，氧化产物为，氧化性强弱关系：，D正确； 答案选C。 18．高铁酸钾是一种安全性很高的水处理剂，不仅能去除水污染物和致癌化学物质，还不会产生有害产物。制备原理为：(未配平)，最后加入，析出沉淀。下列说法不正确的是 A．氧化性： B．氧化产物与还原产物的物质的量之比为 C．每消耗，就会生成水 D．高铁酸钾的溶解度小于高铁酸钠 【答案】C 【详解】A．NaClO是氧化剂，为还原剂，则氧化性，，A项正确； B．是氧化产物，是还原产物，氧化产物和还原产物的物质的量之比为2：3，B项正确； C．根据方程式可知每消耗3mol NaClO，就会生成5mol水，C项错误； D．高铁酸钾的溶解度小于高铁酸钠，因此反应结束加KOH才有高铁酸钾析出，D项正确； 答案选C。 19．栲胶法脱除煤气中硫化氢的工艺流程示意如下：    回答下列问题： (1)“吸收”步骤除了生成NaHCO3外，还生成了NaHS。写出该吸收的离子方程式为 。 (2)“脱硫”步骤的中间产物可与“吸收”步骤中生成的NaHCO3反应，实现Na2CO3的再生，再生反应的离子方程式为 。 (3)“脱硫”步骤中，改变溶液pH，溶液中含硫微粒的浓度随时间变化结果如下图。 根据图像分析脱硫过程中常将pH维持在8.86的原因是 。 (4)“氧化I”步骤发生反应的化学方程式为：Na2V4O9＋2NaOH＋H2O＋TE(醌态)=TE(酚态)＋4NaVO3.则1molTE(醌态)和1molTE(酚态)在组成上相差 mol (填写微粒符号)。 (5)“氧化I”步骤和“氧化II”步骤的作用分别是 ； 。 (6)该流程总反应的化学方程式为 。 【答案】(1)H2S＋=HCO3-＋HS-； (2)OH-＋HCO3-=H2O＋； (3)此时脱硫效率较高 (4) 4 H (5) 回收生成的NaVO3 回收生成的TE(醌态) (6)2H2S＋O2=2S＋2H2O 【详解】（1）由题意反应的化学方程式为H2S＋Na2CO3=NaHCO3＋NaHS，其离子方程式为H2S＋=HCO3-＋HS-； （2）由题意“脱硫”步骤中NaHS和NaVO3(V为＋5价)脱硫生成硫单质和Na2V4O9(V为＋4价)，由电子守恒和质量守恒得：2NaHS＋4NaVO3＋H2O=Na2V4O9＋2S＋4NaOH，氢氧化钠与“吸收”步骤中生成的NaHCO3反应生成碳酸钠，反应的离子方程式为OH-＋HCO3-=H2O＋； （3）由图可知，pH在8.86时溶液中含硫微粒的浓度较低且脱硫速率较快，说明此时脱硫效率较高，故脱硫过程中常将pH维持在8.86； （4）分析化学方程式，根据原子守恒可知，1 mol TE(醌态)和1 mol TE(酚态)在组成上相差4 mol的H； （5）“氧化Ⅰ”步骤Na2V4O9和TE(醌态)反应氧化后生成NaVO3和TE(酚态)，作用是回收生成的NaVO3；“氧化Ⅱ”中TE(酚态)中通入空气与空气中氧气反应被氧化又转化为TE(醌态)，作用分别是回收生成的NaVO3、回收生成的TE(醌态)； （6）由图可知，该流程中碳酸钠、TE(醌态)、Na2CO3均可循环利用，故总反应为H2S和氧气反应生成硫和水：2H2S＋O2=2S＋2H2O。 20．铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛。 (1)生铁中含有一种铁碳化合物X，实验室测定该化合物X组成的实验如下，最终得到的固体2是。 ①已知固体1有磁性，将其溶于过量盐酸后，溶液中含有的大量阳离子是和 。 ②溶液甲中通入足量的氯气，发生反应的离子方程式为 。 ③X的化学式可表示为 。 (2)某溶液中有四种正离子，向其中加入过量的NaOH溶液后，过滤，将滤渣高温灼烧并将灼烧的固体投入过量的稀盐酸中，所得溶液与原溶液相比，溶液中大量减少的阳离子是_______（填选项）。 A． B． C． D． (3)氧化铁是重要工业颜料，煅烧可得到此颜料。写出在空气中煅烧的化学方程式 (4)向含有和的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量，溶液中金属阳离子a、b与所加铁粉的物质的量的关系如图所示（已知一开始加铁粉的反应为）。 ①a表示的是 的变化曲线。 ② 。 ③向P点溶液中加入铜粉，最多可溶解铜粉的质量是 g。 【答案】(1) 、 (2)BC (3) (4) 0.6 11.52 【详解】（1）①已知固体1有磁性，根据分析，将其溶于过量盐酸后，溶液中含有的大量阳离子是和、； ②溶液甲中含具有还原性的，通入足量的氯气，发生反应的离子方程式：； ③根据质量守恒，X的化学式可表示为：； （2）某溶液中有四种正离子，向其中加入加入过量的NaOH，Al3+转化为偏铝酸根(四羟基合铝酸根)，Mg2+、Fe2+、Cu2+转化为对应的氢氧化物沉淀，过滤得到氢氧化镁、氢氧化铜和氢氧化亚铁，且氢氧化亚铁易被氧化，灼烧固体得到氧化镁、氧化铜和氧化铁，固体重新投入过量盐酸中，所得溶液中含有Mg2+、Cu2+和Fe3+，与原溶液相比，大量减少的阳离子为铝离子和亚铁离子； （3）在空气中煅烧可生成氧化铁，化学方程式：； （4）①向含有1molHNO3和0.7molH2SO4的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量，铁先与硝酸反应生成Fe3+，Fe3+再与过量的铁粉反应生成Fe2+，所以Fe3+的物质的量先增大，后减小，则a表示的是Fe3+的变化曲线，Fe2+对应曲线b； ②硝酸和Fe反应的离子方程式为，生成1molFe3+需要1mol和4mol氢离子，两种酸最多提供2.4mol氢离子，则最多生成Fe3+0.6mol，即此时加入的Fe也为0.6mol，n1=0.6； ③P点时Fe2+和Fe3+物质的量相同，加入铜粉发生反应为，n1点有Fe3+0.6mol，设n1点后再加入Fe xmol，Fe3+和Fe2+物质的量相同，根据方程式2Fe3++Fe=3Fe2+，0.6-2x=3x，解得x=0.12mol，即此时溶液中含有Fe3+0.36mol，根据方程式2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，最多可溶解铜粉0.18mol，即11.52g。 拓展培优 21．硫酸是重要的化工原料。工业上以硫黄为原料制备硫酸的流程图如下： 根据上述流程回答下列问题： (1)能使品红溶液褪色，体现了的 (填“还原性”或“漂白性”)。 (2)流程中此步骤中加入的作用是 (填“加快”或“减小”)反应速率。 (3)硫黄经过以上流程，最终转化为硫酸。如果没有损耗且每一步反应都实现完全转化，生成硫酸的物质的量是 。 【答案】(1)漂白性 (2)加快 (3)0.5 【详解】（1）能使品红溶液褪色，体现了的漂白性； （2）流程中SO2→SO3此步骤中加入V2O5的作用是加快反应速率； （3）16g硫黄的物质的量为：n(S) ===0.5mol，根据硫元素守恒，最终转化为硫酸的物质的量为：n(H2SO4) = n(S) = 0.5mol。 22．以黄铁矿(主要成分)为原料生产硫酸，应将产出的炉渣和尾气进行资源化综合利用，减轻对环境的污染，其中一种流程如图所示。下列说法错误的是 A．还原铁粉用盐酸溶解后，可用溶液滴定法来测定其纯度 B．黄铁矿的燃烧： C．用酸性溶液吸收： D．久置空气中可发生反应为： 【答案】A 【详解】A．盐酸也能与溶液反应，会干扰实验测定，A项错误； B．黄铁矿煅烧得到SO2和Fe2O3，根据电子守恒和原子守恒配平方程式为：，B项正确； C．用酸性溶液吸收，硫元素化合价升高，变为硫酸根离子，锰元素化合价降低，变为锰离子，离子方程式为：，C项正确； D．中S为+4价，具有还原性，久置空气中可发生反应为：，D项正确； 答案选A。 23．离子方程式是化学学习中的一个重要化学用语。下列对应离子方程式书写正确的是 A．中滴加足量稀硝酸： B．用NaOH溶液吸收NO和NO2： C．溶液中通入少量CO2： D．溶液中通入SO2： 【答案】B 【详解】A．中滴加足量稀硝酸：，A错误； B．用NaOH溶液吸收NO和NO2：，B正确； C．溶液中通入少量CO2：，C错误； D．溶液中通入SO2：，D错误； 故选B。 24．高锰酸钾在工业中广泛用作氧化剂。以软锰矿(主要成分是，含有和等杂质)为原料制备高锰酸钾的工艺流程如图所示： 已知： ①“焙烧”中有生成。 ②20℃时各物质的溶解度如下表。 物质 溶解度/g 6.38 111 11.1 下列说法错误的是 A．“焙烧”时，主要反应的化学方程式为 B．操作Ⅰ，若通入4mol 时，理论上转移电子数为2 C．“焙烧”时加入的KOH应适量，否则制得的中混有含Si元素的杂质 D．操作Ⅱ为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，滤渣2的主要成分为 【答案】B 【详解】A．“焙烧”中有生成，该步骤主要反应的化学方程式为，故A正确； B．通入后，在酸性条件下，锰酸钾发生歧化反应得到二氧化锰固体、锰酸钾和碳酸钾，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为，若通入4mol 时，理论上转移电子数为4，故B错误； C．若“焙烧”时加入的KOH过量，也能与NaOH反应生成，导致制得的中混有含Si元素的杂质，故C正确； D．根据表格中的溶解度，的溶解度远小于，故滤渣2的主要成分为KMnO4，分离操作的方法是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，故D正确；本题选B。 25．工业生产中除去电石渣浆(含)中的并制取硫酸盐的一种常用流程如图所示。下列说法正确的是 A．碱性条件下，氧化性： B．过程Ⅱ中，反应的离子方程式为 C．将转化为理论上需要的体积为(标准状况) D．该过程中涉及的化学反应均是氧化还原反应 【答案】B 【详解】A．据分析，被氧化得到，是氧化剂，是氧化产物；可以氧化得到，是氧化剂，是氧化产物，根据氧化剂的氧化性强于氧化产物，则有氧化性：，A项错误； B．据分析，过程Ⅱ中，可以氧化得到，自身被还原生成，根据氧化还原规律配平可得离子方程式为：，B项正确； C．据分析，根据原子守恒、得失电子守恒原理，可得关系，故将转化为理论上需要的物质的量为，标准状况下体积为，C项错误； D．该过程中与溶液反应生成的反应是非氧化还原反应，其余反应均是氧化还原反应，D项错误；故选B。 26．已知X和Y、Z为中学化学中的常见元素，根据如图所示转化关系(反应条件及部分产物已略去)，回答以下问题。 (1)若A、B、C、D均为含X的化合物，且A常用作制冷剂，D是一种强酸，则 ①写出工业制备A的化学反应方程式： 。 ②将16 g铜粉与一定量的D的稀溶液反应后，收集到896 mL无色气体(标准状况)，则被还原的D的物质的量为 mol。向所得溶液中继续加稀硫酸至反应不能再进行，需加入含 mol H2SO4的稀硫酸。 (2)若A、B、C、D均为含Y的化合物，其中A是一元强碱且焰色为黄色，E是有刺激性气味的气态酸性氧化物，则B的化学式为 ；A与C反应的离子方程式为 。 (3)若A、B、C、D均为含Z的化合物，其中A由两种元素组成，且A的摩尔质量为34 g/mol，D为强酸。将Na2Z溶液滴加到NaClO溶液中，有淡黄色沉淀生成，请写出所发生反应的离子方程式： 。 【答案】(1) N2 + 3H2 2NH3 0.04 0.24 (2) Na2SO3 OH- + HSO=SO + H2O (3)S2- + ClO- + H2O =S↓ + Cl- + 2OH- 【详解】（1）若A、B、C、D均为含X的化合物，且A常用作制冷剂，A是氨气，故X为N元素，A为NH3，由A与E反应生成B，B与E反应生成C，考虑E为O2，B为NO，C为NO2，D为硝酸，F为H2O，则 ①工业制备A的化学反应方程式：N2 + 3H2 2NH3。故答案为：N2 + 3H2 2NH3； ②16 g铜粉为=0.25mol,将16 g铜粉与一定量的稀硝酸反应后，收集到896 mL无色气体(标准状况)，则被还原的D的物质的量为=0.04mol，被氧化的铜为0.04mol×(5-2)×=0.06mol,向所得溶液中继续加稀硫酸至反应不能再进行，由方程式3 Cu + 8 H+ +2 NO = 3 Cu2+ + 2 NO↑ + 4 H2O，n(NO)=0.06mol×2=0.012mol， 需加入含=0.24mol H2SO4的稀硫酸。故答案为：0.04；0.24； （2）若A、B、C、D均为含Y的化合物，其中A是一元强碱且焰色为黄色，为NaOH，B为Na2SO3，C为NaHSO3，E是有刺激性气味的气态酸性氧化物，E为SO2，Y为S元素，则B的化学式为Na2SO3；A与C反应的离子方程式为OH- + HSO=SO + H2O。故答案为：Na2SO3；OH- + HSO=SO + H2O； （3）将Na2Z溶液滴加到NaClO溶液中，有淡黄色沉淀生成，Z为S元素，A、B、C、D均为含S的化合物，其中A由两种元素组成，且A的摩尔质量为34 g/mol，A为H2S，D为强酸，D为硫酸，E为O2，B为SO2，C为SO3，F为H2O 。将Na2S溶液滴加到NaClO溶液中，有淡黄色沉淀生成，ClO-还原为 Cl-，所发生反应的离子方程式：S2- + ClO- + H2O =S↓ + Cl- + 2OH-。故答案为：S2- + ClO- + H2O =S↓ + Cl- + 2OH-。 27．I．某无色透明溶液可能含有Cu2+、Ca2+、K+、Ag+、SO、CO、C1-中的几种，现进行如下实验： ①滴加BaCl2溶液，有白色沉淀产生，将沉淀滤出。 ②向上述沉淀中加入足量的稀硝酸，沉淀部分溶解。 ③向①滤液加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，该沉淀不溶于稀HNO3。 (1)试判断：该溶液中肯定有 ，肯定没有 ，可能有 (填离子符号)。 (2)写出步骤②发生反应的离子方程式 。 (3)若要检验溶液中可能存在的离子是否存在，可以进行的实验操作为 。 Ⅱ.完成下列问题 (4)某溶液中含有较大量的Cl-、CO、OH-，如果只取一次该溶液就能够分别将3种阴离子依次检验出来，下列实验操作顺序正确的是 。(填写序号，可重复使用) ①滴加Mg(NO3)2溶液；②过滤；③滴加AgNO3溶液；④滴加Ba(NO3)2溶液 Ⅲ.下面三个方法都可以用来制氯气： ① ② ③ 根据以上三个反应，回答下列有关问题： (5)反应②中，氧化产物与还原产物的质量比为 。 (6)若要制得相同质量的氯气，①②③反应中电子转移的数目之比为 。 【答案】(1) K+、SO、CO Ag+、Ca2+、Cu2+ Cl- (2)BaCO3+2H+=Ba2++CO2+H2O (3)取少量原溶液，加入足量的Ba(NO3)2溶液，过滤沉淀，向滤液中加入硝酸银溶液，若有白色沉淀生成，则有Cl-存在，否则没有 (4)④②①②③ (5)5:1 (6)6:5:6 【详解】（1）据分析，该溶液中肯定有K+、SO、CO，肯定没有Ag+、Ca2+、Cu2+，可能有Cl-。 （2）步骤②发生反应为碳酸钡溶于硝酸，离子方程式BaCO3+2H+=Ba2++CO2+H2O。 （3）若要检验溶液中可能存在的离子即Cl-是否存在，要排除硫酸根离子的干扰，则可以进行的实验操作为：取少量原溶液，加入足量的Ba(NO3)2溶液，过滤沉淀，向滤液中加入硝酸银溶液，若有白色沉淀生成，则有Cl-存在，否则没有。 （4）某溶液中含有较大量的Cl-、CO、OH-，如果只取一次该溶液就能够分别将3种阴离子依次检验出来：滴加Mg(NO3)2溶液，碳酸根、氢氧根都与镁离子生成沉淀；滴加AgNO3溶液，碳酸根、氯离子、氢氧根都与银离子生成沉淀；滴加Ba(NO3)2溶液，碳酸根形成沉淀，因此先加Ba(NO3)2溶液，沉淀碳酸根，过滤，再加入Mg(NO3)2溶液，沉淀氢氧根离子，过滤，再滴加AgNO3溶液，沉淀氯离子，因此正确的实验操作顺序为④②①②③。 （5）反应②中，1分子氯酸钾中氯元素化合价降低发生还原反应得到还原产物氯气、5分子HCl中氯元素化合价升高发生氧化反应得到氧化产物氯气，故氧化产物与还原产物的质量比为5:1。 （6）③反应配平后为：；设需要制取15mol，根据元素化合价变化可知，反应①转移15×2=30mol电子；反应②转移电子mol=25mol；反应③转移电子mol=30mol，转移电子的数目之比即为物质的量之比，其比值为30:25:30=6:5:6。 28．NaClO2是一中重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如图所示。请回答下列问题： （1）NaClO2中Cl元素的化合价为 ； （2）写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式 。 （3）“尾气吸收”步骤中发生的反应为2NaOH + H2O2 + 2ClO2 = 2NaClO2 + O2↑ + 2H2O ，其中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ；若有3 mol 电子发生转移，则有 L（标准状况下）O2生成。 （4）“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，是指每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。则NaClO2的有效氯含量为 （结果保留两位小数）。 【答案】 +3 2NaClO3 + SO2 + H2SO4 = 2ClO2 + 2NaHSO4 2:1 33.6 1.57 【详解】（1）在NaClO2中Na为+1价，O为-2价，根据正负化合价的代数和为0，可得Cl的化合价为+3价，故答案为：+3； （2）NaClO3和SO2在H2SO4酸化条件下生成ClO2，其中NaClO2是氧化剂，还原产物为NaCl，根据得失电子守恒和原子守恒，此反应的化学方程式为2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4，故答案为：2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4； （3）由反应方程式可知生成1mol氧气，反应中转移2mol电子，氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:1，则若有3 mol 电子发生转移，反应生成氧气的物质的量为1.5mol，体积为1.5mol×22.4L/mol=33.6L，故答案为：2:1；33.6； （4）每克NaClO2的物质的量n(NaClO2)==mol，获得电子的物质的量是n(e−)为mol×4，1 mol Cl2获得电子的物质的量是2 mol，根据电子转移数目相等，可知其相对于氯气的物质的量为mol×4×=mol，则氯气的质量为mol×71 g/mol=1.57 g，NaClO2的有效氯含量为1.57，故答案为：1.57。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$