第二单元 硫及其化合物的相互转化（举一反三专项训练，江苏专用）【上好课】化学苏教版必修第一册

第二单元 硫及其化合物的相互转化 题型01 含硫物质之间的转化 题型02 利用“价—类”二维图构建含硫物质的转化关系 题型03 氧化还原反应方程式的配平 题型04 电子守恒法在化学计算中的应用 题型05 新情景下氧化还原反应方程式的书写 题型01 含硫物质之间的转化 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。 试完成下列转化关系的化学方程式： ①S＋FeFeS ②FeS＋2HCl===FeCl2＋H2S↑ ③S＋H2H2S ④2H2S＋O2===2S↓＋2H2O ⑤S＋Hg===HgS ⑥S＋O2SO2 ⑦2SO2＋O22SO3 ⑧Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋SO2↑ ⑨SO2＋H2OH2SO3 ⑩2Na2SO3＋O2===2Na2SO4 ⑪SO3＋H2O===H2SO4 ⑫H2SO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋2H2O 【典例1】（23-24高一下·江苏盐城·期末）工业上煅烧含硫矿物产生的可以按如图所示流程脱除或利用。 已知：。请回答： (1)富氧煅烧燃煤产生的低浓度的可以在炉内添加通过途径I脱除，写出反应化学方程式 。下列实验操作一定能提高石灰石吸收效率的有 (填序号)。 A．将石灰石粉末加水制成浆液　　B．提高反应的温度 C．加快搅拌速率　　　　　　　　D．降低通入气体的速率 (2)煅烧含硫量高的矿物得到高浓度的，通过途径Ⅱ最终转化为化合物A。 ①化合物A是一种无机酸酯。试写出化合物A的结构简式 。 ②下列说法正确的是 。 A．煤的干馏为化学变化 B．与足量的氧气充分反应转移 C．工业上途径Ⅱ产生的也可用水吸收 (3)设计实验验证化合物A中含有S元素 (可选用试剂：氢氧化钠溶液、盐酸、稀硫酸、氯化钡溶液)。 【变式1-1】（22-23高一上·江苏淮安·期末）已知为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖变黑。与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，则下列有关说法正确的是 A．使蔗糖变黑主要体现了的吸水性 B．若为铁，则足量与在室温下即可完全反应 C．若为碳单质，则将通入少量的澄清石灰水中，一定可观察到有白色沉淀产生 D．工业上，转化为的反应条件为、常压、使用催化剂 【变式1-2】（2025高三·江苏·专题练习）下列有关自然界中单质硫形成及转化的化学反应表示正确的是 A．与高温水蒸气反应生成： B．与发生置换反应： C．与反应生成单质硫： D．单质硫在空气中燃烧： 【变式1-3】（23-24高三上·江苏镇江·期中）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．硫酸型酸雨产生的途径： B．工业制备硫酸过程中的物质转化： C．钙基固硫过程中发生的总反应： D．实验室制备少量的原理：(固体)(浓) 题型02 利用“价—类”二维图构建含硫物质的转化关系 【典例2】（24-25高一上·江苏苏州·阶段练习）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b B．d的电离方程式为 C．盐g与盐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到和的混合溶液中，有白色沉淀产生 【变式2-1】硫元素常见化合价及其物质类别关系如图，下列说法错误的是(　　) A．X是H2S B．Y既有氧化性又有还原性 C．将X与Y混合，不能生成硫单质 D．工业上制Z的主要原料是黄铁矿 【变式2-2】（23-24高一上·江苏盐城·期末）物质类别与元素价态是学习元素及其化合物性质的重要认识视角。下图是硫元素的“价类二维图”，下列说法不正确的是 A．a和c反应可以生成b B．d能使品红溶液褪色 C．酸性：e>g D．h暴露空气中可转化为f 【变式2-3】（23-24高一上·江苏苏州·阶段练习）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，下图是硫及其部分化合物的“价类二维图”。 回答下列问题： (1)图中七种物质中，属于非电解质的是 (填化学式)。 (2)将气体通入的水溶液变浑浊，该反应中氧化产物和还原产物的质量比 。 (3)从氧化还原的角度分析，欲制备硫代硫酸钠，下列方案合理的是 (填编号) a．S和　　b．和浓　　c．和　　d．和 (4)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：①溶液；②浓硫酸；③溶液；④稀硫酸；⑤酸性溶液；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 i ii ①、③、④ 淡黄色沉淀 iii ②、⑦、⑥ a．实验i选择的试剂是 (填序号)，证明实现转化的现象是 。 b．实验ii实现了价和价S向0价S的转化，每生成硫单质，转移的电子数目为 。 c．实验iii中发生反应的化学方程式是 。 题型03 氧化还原反应方程式的配平 1．氧化还原方程式配平的基本原则 2．氧化还原反应方程式配平的步骤 (1)标变价：写出反应物、生成物的化学式。在化学方程式中标出化合价发生变化的元素的化合价。 ＋H2O4(浓)——O2＋O2＋H2O (2)列得失：根据化合价的变化标出电子转移的方向和数目。 (4)配系数：根据质量守恒定律配平其他物质的化学计量数，并添加气体符号，注明反应条件，将单线改为双线。 C＋2H2SO4(浓) CO2↑＋2SO2↑＋2H2O 【典例3】（23-24高一上·江苏无锡·阶段练习）根据物质所处的类别，以及是否具有氧化性或还原性能帮助我们认识其化学性质。 (1)亚硝酸钠(NaNO2)像食盐一样有咸味，但有很强的毒性，误食NaNO2会使人中毒。已知亚硝酸钠能发生如下反应： NaNO2+HI=NO↑+NaI+I2+H2O(未配平) ①将方程式配平并标出双线桥： 。 ②HI在反应中表现还原性和酸性个数比 。 ③自来水中的对人类健康会产生危害，碱性条件下用Mg还原，产物是N2，发生的反应可用离子方程式表示如下，完成方程式并配平。 _______Mg+_______ NO +_______=_______Mg(OH)2+_______N2↑+_______ 完成方程式并配平 。 (2)根据图示物质的转化信息书写相应的反应方程式。以红土镍矿(主要成分Ni2O3、Fe2O3、SiO2)为原料制备兰尼镍的工艺流程如图所示。 ①“酸溶”时，Fe2O3反应的离子方程式为 。 ②“还原”步骤中铁元素转化时对应离子方程式(已知H2S是弱酸)为 。 (3)高铁酸盐(其中Fe元素显+6价)具有极强的氧化性，可作水处理剂。 ①Na2FeO4可通过Fe(NO3)3溶液与NaClO溶液在碱性条件下反应制备(NaClO被还原为NaCl)，此反应的离子方程式为 ；Na2FeO4可用于氧化去除高氯(含高浓度Cl-)废水中的有机物。将Na2FeO4溶液酸化时，迅速分解而转化为Fe3+并放出O2。酸性溶液中的氧化性大于Cl2的氧化性。处理高氯废水中的有机物需在碱性条件下进行，其原因是 ； ②将过氧化钠和硫酸亚铁依次投入反应釜中，发生反应的化学方程式：6Na2O2+2FeSO4═2Na2FeO4+2Na2SO4+2Na2O+O2↑反应中的还原剂为 ，每生成1个Na2FeO4转移 个e-。 【变式3-1】（23-24高一上·江苏南京·阶段练习）酸性 KMnO4 溶液与亚硝酸钠反应，其离子方程式：++H+ → Mn2+++H2O (未配平)。下列叙述不正确的是 A．该反应中被氧化 B．该反应中生成 1mol Mn2+，得到 5mol 电子 C．该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为 5∶2 D．配平后，H2O的化学计量数为 3 【变式3-2】（23-24高一上·江苏常州·阶段练习）某反应的离子方程式中氧化剂与还原剂及部分产物可表示为。下列说法错误的是 A．是还原剂，是氧化剂 B．体系中另一种含碘微粒为 C．随着反应进行，溶液酸性不断减弱 D．每有1个参加反应，转移2个电子 【变式3-3】（24-25高一上·江苏·期中）生物浸出是用细菌等微生物从固体中浸出金属离子，有速率快、浸出率高等特点。氧化亚铁硫杆菌是一类在酸性环境中加速氧化的细菌，培养后能提供，控制反应条件可达细菌的最大活性，其生物浸矿机理如图。 (1)氧化亚铁硫杆菌生物浸出ZnS矿(已知：ZnS难溶于水，易溶于酸)。 ①反应1的离子方程式是 ；反应2中有S单质生成，离子方程式是 。 ②实验表明温度较高或酸性过强时金属离子的浸出率均偏低，其原因可能是 。 ③在反应1和反应2两步反应过程中，化合价没有变化的元素是 。 (2)氧化亚铁硫杆菌还可以对硫铁矿进行催化脱硫，同时得到溶液。其过程如图所示： 已知总反应为： ①补充完整过程I离子方程式： 。 。 ②过程II中，若将换成，能否将转化为？请说明理由： 。 ③溶液可以制备绿矾晶体()，该晶体在空气中易被氧化。取x g样品，加水完全溶解，用酸化的a 溶液滴定至终点，消耗溶液b mL。则绿矾晶体纯度的计算式为 。 题型04 电子守恒法在化学计算中的应用 1.电子守恒法计算的原理 氧化剂得电子总数＝还原剂失电子总数 2.电子守恒法计算的流程 【典例4】（24-25高一上·江苏常州·阶段练习）下列关于反应及现象的说法正确的是 A．对于反应每24mol 氧化11mol B．，产生22.4L(标准状况)时，反应中转移10mol C．向胶体中滴加饱和溶液，不会出现沉淀 D．，氧化产物与还原产物的物质的量之比为7：1 【变式4-1】（24-25高一上·江苏苏州·期末）一种二氧化硫催化氧化反应的机理如图所示。下列说法正确的是 A．作催化剂，为中间产物 B．过程②中发生反应的化学方程式为 C．过程③中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 D．过程①②③均为氧化还原反应 【变式4-2】（23-24高一上·江苏盐城·期中）在酸性溶液中与反应，反应产物为、、。已知反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶5，则x的值为 A．2 B．3 C．4 D．无法确定 【变式4-3】（24-25高一上·江苏苏州·阶段练习）过氧化氢俗名双氧水，医疗上利用它有杀菌消毒的作用来清洗伤口。有时可作为矿业废液消毒剂，有“绿色氧化剂”的美称。 (1)配平下列化学反应，并用单线桥表示电子转移的方向和数目 。 ____________________________________ (2)如消除采矿业胶液中的氰化物（如，C为+2价），经以下反应实现： （已配平）。 ①试指出A的化学式 。 ②若反应中有6.72L（标准状况）气体生成，转移电子数目为 。 (3)某强酸反应体系中，反应物和生成物共六种物质或离子：、、、、、。已知该反应中只发生了如下过程：。 ①该反应中发生还原反应的过程是： 。 ②该反应选择的酸是： 。（填序号）A．盐酸  B．稀硫酸  C．醋酸 (4)用0.2溶液32，还原含的溶液，过量的用0.2酸性溶液氧化（其中被还原成），共消耗溶液0.8，则元素X在还原产物中的化合价是 。 题型05 新情景下氧化还原反应方程式的书写 首先根据题给材料中的信息写出部分反应物和生成物的化学式，再根据反应前后元素化合价的变化配平化学方程式，具体书写流程如下： 【典例5】（23-24高一上·江苏泰州·期中）二氧化氧是一种黄绿色气体，浓度过高时易发生分解引起爆炸，在工业上常用作水处理剂、漂白剂。在处理废水时，可将废水中的(其中C为价，N为价)氧化成和，同时生成。下列说法不正确的是 A．该反应的离子方程式为： B．上述反应中，当转移电子时，生成 C．上述反应中，氧化产物与还原产物的物质的量之比为 D．使用时通常要进行稀释，防止其浓度过高而发生分解引起爆炸 【变式5-1】（23-24高一上·江苏扬州·期末）硫代硫酸钠中硫元素有0和两种价态，可将水中的余氯转化为，减小水中的氯对鱼的危害。易溶于水，不溶于乙醇，在酸性条件下易转化为硫单质和。一种制备的方法为向与混合溶液中通入气体。下列离子方程式书写正确的是 A．少量与过量溶液反应： B．溶液与稀反应： C．溶液与足量氯水反应： D．溶液在空气中久置变浑： 【变式5-2】（24-25高一上·江苏连云港·阶段练习）常温下，将与的混合气体通入与的混合溶液中，其转化过程如图所示。 下列说法错误的是 A．反应过程中共有3中元素价态发生变化 B．反应过程中混合溶液内和的总数保持不变 C．反应的反应方程式为 D．通入气体一段时间后，溶液中一定等于反应前溶液中的 【变式5-3】（23-24高一下·江苏南京·期中）“氮的固定”对保障人类生存具有重大意义。一种新型合成氨的原理如图所示： 下列说法正确的是 A．过程①中每吸收2.24L氮气转移0.3mol电子 B．过程②中每生成1mol氨气，有1mol被氧化 C．过程③中每消耗2molLiOH生成1mol D．图中所示过程的总反应方程式为： 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二单元 硫及其化合物的相互转化 题型01 含硫物质之间的转化 题型02 利用“价—类”二维图构建含硫物质的转化关系 题型03 氧化还原反应方程式的配平 题型04 电子守恒法在化学计算中的应用 题型05 新情景下氧化还原反应方程式的书写 题型01 含硫物质之间的转化 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。 试完成下列转化关系的化学方程式： ①S＋FeFeS ②FeS＋2HCl===FeCl2＋H2S↑ ③S＋H2H2S ④2H2S＋O2===2S↓＋2H2O ⑤S＋Hg===HgS ⑥S＋O2SO2 ⑦2SO2＋O22SO3 ⑧Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋SO2↑ ⑨SO2＋H2OH2SO3 ⑩2Na2SO3＋O2===2Na2SO4 ⑪SO3＋H2O===H2SO4 ⑫H2SO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋2H2O 【典例1】（23-24高一下·江苏盐城·期末）工业上煅烧含硫矿物产生的可以按如图所示流程脱除或利用。 已知：。请回答： (1)富氧煅烧燃煤产生的低浓度的可以在炉内添加通过途径I脱除，写出反应化学方程式 。下列实验操作一定能提高石灰石吸收效率的有 (填序号)。 A．将石灰石粉末加水制成浆液　　B．提高反应的温度 C．加快搅拌速率　　　　　　　　D．降低通入气体的速率 (2)煅烧含硫量高的矿物得到高浓度的，通过途径Ⅱ最终转化为化合物A。 ①化合物A是一种无机酸酯。试写出化合物A的结构简式 。 ②下列说法正确的是 。 A．煤的干馏为化学变化 B．与足量的氧气充分反应转移 C．工业上途径Ⅱ产生的也可用水吸收 (3)设计实验验证化合物A中含有S元素 (可选用试剂：氢氧化钠溶液、盐酸、稀硫酸、氯化钡溶液)。 【答案】(1) AC (2) A (3)取化合物A加入足量氢氧化钠，反应完全后加入盐酸酸化，无明显现象，再加入氯化钡生成白色沉淀，说明A中含有S元素 【分析】 含硫矿物燃烧生成，和氧气、碳酸钙生成硫酸钙和二氧化碳，被氧气氧化为三氧化硫，三氧化硫和等物质量的甲醇发生已知反应生成A： 。 【解析】（1）氧气具有氧化性，能将四价硫氧化为六价硫，二氧化硫、空气中氧气、碳酸钙高温反应生成硫酸钙和二氧化碳，其化学方程式为； A．将石灰石粉末加水制成浆液，增大接触面积，提高吸收SO2效率，A正确； B．加热可加快反应速率，但温度升高，SO2在水中溶解度降低，且会导致H2SO3受热分解，不一定能提高吸收SO2效率，B错误； C．加快搅拌速率，可以使反应物充分接触，提高吸收SO2效率，C正确；　　　　　　　　 D．降低通入SO2气体的速率，SO2可与石灰石充分接触，但SO2浓度降低，会降低反应速率，不一定能提高吸收SO2效率，D错误； 故答案为：AC。 （2） ①根据分析可知，化合物A的结构简式为； ②A．煤的干馏有新物质生成，所以煤的干馏属于为化学变化，A正确； B．与氧气的反应为可逆反应，因此二氧化硫不能完全反应，1mol SO2与足量的氧气反应转移电子小于，B错误； C．工业上途径Ⅱ产生的也可用浓吸收用于生产发烟硫酸，不用水吸收会形成酸雾，影响吸收效率，C错误； 故答案选A。 （3） 由分析可知，A为 ，A碱性水解可以生成硫酸根、甲醇，硫酸根离子能和钡离子生成不溶于酸的硫酸钡沉淀，故实验设计为：取化合物A加入足量氢氧化钠，反应完全后加入盐酸酸化，无明显现象，再加入氯化钡生成白色沉淀，说明A中含有S元素。 【变式1-1】（22-23高一上·江苏淮安·期末）已知为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖变黑。与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，则下列有关说法正确的是 A．使蔗糖变黑主要体现了的吸水性 B．若为铁，则足量与在室温下即可完全反应 C．若为碳单质，则将通入少量的澄清石灰水中，一定可观察到有白色沉淀产生 D．工业上，转化为的反应条件为、常压、使用催化剂 【答案】D 【分析】为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖变黑，X是浓硫酸；B是二氧化硫、D是SO3。 【解析】A．浓硫酸使蔗糖变黑主要体现了浓硫酸的脱水性，故A错误； B．常温下，Fe在浓硫酸中钝化，故B错误； C．若为碳单质，碳和浓硫酸反应生成二氧化硫、二氧化碳，C是二氧化碳，将二氧化碳通入少量的澄清石灰水中生成可溶性碳酸氢钙，故C错误； D．工业上，二氧化硫转化为SO3的反应条件为、常压、使用V2O5作催化剂，故D正确； 选D。 【变式1-2】（2025高三·江苏·专题练习）下列有关自然界中单质硫形成及转化的化学反应表示正确的是 A．与高温水蒸气反应生成： B．与发生置换反应： C．与反应生成单质硫： D．单质硫在空气中燃烧： 【答案】C 【解析】A．与高温水蒸气反应生成和氢氧化钙，反应的化学方程式为：，A错误； B．与发生置换反应生成S和水，反应的化学方程式为：，B错误； C．与反应生成单质硫和水，反应的化学方程式为：，C正确； D．单质硫在空气中燃烧生成二氧化硫，反应的化学方程式为：，D错误； 故选C。 【变式1-3】（23-24高三上·江苏镇江·期中）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．硫酸型酸雨产生的途径： B．工业制备硫酸过程中的物质转化： C．钙基固硫过程中发生的总反应： D．实验室制备少量的原理：(固体)(浓) 【答案】C 【解析】A．硫酸型酸雨产生的途径： ，A正确； B．工业制硫酸过程中的物质转化为：FeS2和O2反应生成SO2，SO2发生催化氧化反应生成SO3，SO3和H2O反应生成H2SO4，B正确； C．钙基固硫过程中发生的总反应：，C错误； D．实验室制备少量的原理：(固体)(浓)，D正确； 故选C。 题型02 利用“价—类”二维图构建含硫物质的转化关系 【典例2】（24-25高一上·江苏苏州·阶段练习）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b B．d的电离方程式为 C．盐g与盐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到和的混合溶液中，有白色沉淀产生 【答案】D 【分析】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为含有或的盐、g为含有或的盐。 【解析】A．a为H2S，可以和SO2、H2SO3、H2SO4发生归中反应生成硫单质，故A正确； B．d是亚硫酸，亚硫酸是二元弱酸，电离方程式为，故B正确； C．若g为硫酸氢盐，在溶液中可电离出H+，H+可以与或反应生成 SO2和H2O，故C正确； D．铜与浓硫酸共热产生的气体是SO2， SO2具有还原性，与H2O2会发生氧化还原反应，产生H2SO4，H2SO4与BaCl2溶液反应生成BaSO4白色沉淀，故D错误； 故本题选D。 【变式2-1】硫元素常见化合价及其物质类别关系如图，下列说法错误的是(　　) A．X是H2S B．Y既有氧化性又有还原性 C．将X与Y混合，不能生成硫单质 D．工业上制Z的主要原料是黄铁矿 【答案】C 【解析】－2价硫的氢化物，为硫化氢，则X是H2S，故A正确；＋4价的硫处于中间价态，所以Y既有氧化性又有还原性，故B正确；X是硫化氢、Y是二氧化硫，两者混合，发生归中反应，能生成硫单质，故C错误；工业上制硫酸用煅烧黄铁矿来造气，则工业上制Z的主要原料是黄铁矿，故D正确。 【变式2-2】（23-24高一上·江苏盐城·期末）物质类别与元素价态是学习元素及其化合物性质的重要认识视角。下图是硫元素的“价类二维图”，下列说法不正确的是 A．a和c反应可以生成b B．d能使品红溶液褪色 C．酸性：e>g D．h暴露空气中可转化为f 【答案】B 【分析】由硫元素的“价类二维图”，a为H2S，b为S，c为SO2，d为SO3，e为H2SO4，g为H2SO3，f为硫酸盐，h为亚硫酸盐； 【解析】A．a为H2S和c为SO2发生氧化还原反应反应可以生成b单质S，生成黄色固体单质，故A正确； B．d为SO3，没有漂白性，不能使品红溶液褪色，故B错误； C．e为H2SO4，g为H2SO3，硫酸是强酸，亚硫酸是弱酸，则酸性：H2SO4>H2SO3，故C正确； D．f为硫酸盐，h为亚硫酸盐，亚硫酸盐可通过氧气转化为硫酸盐，故D正确； 故选B。 【变式2-3】（23-24高一上·江苏苏州·阶段练习）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，下图是硫及其部分化合物的“价类二维图”。 回答下列问题： (1)图中七种物质中，属于非电解质的是 (填化学式)。 (2)将气体通入的水溶液变浑浊，该反应中氧化产物和还原产物的质量比 。 (3)从氧化还原的角度分析，欲制备硫代硫酸钠，下列方案合理的是 (填编号) a．S和　　b．和浓　　c．和　　d．和 (4)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：①溶液；②浓硫酸；③溶液；④稀硫酸；⑤酸性溶液；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 i ii ①、③、④ 淡黄色沉淀 iii ②、⑦、⑥ a．实验i选择的试剂是 (填序号)，证明实现转化的现象是 。 b．实验ii实现了价和价S向0价S的转化，每生成硫单质，转移的电子数目为 。 c．实验iii中发生反应的化学方程式是 。 【答案】(1)SO2、SO3、H2S (2)2：1 (3)A (4) ①⑤ 酸性KMnO4溶液褪色 4NA Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O 【解析】（1）非金属氧化、非金属氢化物属于非电解质，故有：SO2、SO3、H2S； （2）将气体通入的水溶液变浑浊，化学方程式为：，3个S中有2个是氧化产物，1个是还原产物，氧化产物和还原产物的质量比2：1； （3）Na2S2O3中硫元素化合价为+2，从氧化还原角度分析，化合价有升高也有下降； A．Na2SO3+S，生成Na2S2O3，Na2SO3中S由+4下降到+2，硫单质S由0上升到+2，故A合理； B．SO2和浓若生成Na2S2O3，则只有化合价下降，故B不合理； C。和若生成Na2S2O3，则只有化合价下降，故C不合理； D．Na2SO3+Na2SO4若生成Na2S2O3，则只有化合价下降，故D不合理； 故答案为：A； （4）a．实验ⅰ预实现+4硫元素转化为+6价硫元素，即硫元素被氧化，必须加入强氧化剂，所给试剂中，酸性KMnO4溶液符合题意，该转化中利用了Na2SO3的还原性，实验现象是酸性KMnO4溶液褪色； b．实验ⅱ实现了+4价和-2价S向0价S的转化，即可以向Na2SO3与Na2S的混合溶液中加入稀硫酸，发生归中反应，离子方程式为：SO+2S2-+6H+=3S↓+3H2O，反应中亚硫酸钠中硫元素化合价由+4价减低到0价，硫化钠中硫元素化合价由-2价升高到0价，则每生成3mol硫单质，转移的电子数为4NA； c．实验ⅲ中发生的反应为Cu和浓H2SO4反应生成了CuSO4、SO2、H2O，根据原子守恒和化合价升降相等，可得反应的方程式为：Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O。 题型03 氧化还原反应方程式的配平 1．氧化还原方程式配平的基本原则 2．氧化还原反应方程式配平的步骤 (1)标变价：写出反应物、生成物的化学式。在化学方程式中标出化合价发生变化的元素的化合价。 ＋H2O4(浓)——O2＋O2＋H2O (2)列得失：根据化合价的变化标出电子转移的方向和数目。 (4)配系数：根据质量守恒定律配平其他物质的化学计量数，并添加气体符号，注明反应条件，将单线改为双线。 C＋2H2SO4(浓) CO2↑＋2SO2↑＋2H2O 【典例3】（23-24高一上·江苏无锡·阶段练习）根据物质所处的类别，以及是否具有氧化性或还原性能帮助我们认识其化学性质。 (1)亚硝酸钠(NaNO2)像食盐一样有咸味，但有很强的毒性，误食NaNO2会使人中毒。已知亚硝酸钠能发生如下反应： NaNO2+HI=NO↑+NaI+I2+H2O(未配平) ①将方程式配平并标出双线桥： 。 ②HI在反应中表现还原性和酸性个数比 。 ③自来水中的对人类健康会产生危害，碱性条件下用Mg还原，产物是N2，发生的反应可用离子方程式表示如下，完成方程式并配平。 _______Mg+_______ NO +_______=_______Mg(OH)2+_______N2↑+_______ 完成方程式并配平 。 (2)根据图示物质的转化信息书写相应的反应方程式。以红土镍矿(主要成分Ni2O3、Fe2O3、SiO2)为原料制备兰尼镍的工艺流程如图所示。 ①“酸溶”时，Fe2O3反应的离子方程式为 。 ②“还原”步骤中铁元素转化时对应离子方程式(已知H2S是弱酸)为 。 (3)高铁酸盐(其中Fe元素显+6价)具有极强的氧化性，可作水处理剂。 ①Na2FeO4可通过Fe(NO3)3溶液与NaClO溶液在碱性条件下反应制备(NaClO被还原为NaCl)，此反应的离子方程式为 ；Na2FeO4可用于氧化去除高氯(含高浓度Cl-)废水中的有机物。将Na2FeO4溶液酸化时，迅速分解而转化为Fe3+并放出O2。酸性溶液中的氧化性大于Cl2的氧化性。处理高氯废水中的有机物需在碱性条件下进行，其原因是 ； ②将过氧化钠和硫酸亚铁依次投入反应釜中，发生反应的化学方程式：6Na2O2+2FeSO4═2Na2FeO4+2Na2SO4+2Na2O+O2↑反应中的还原剂为 ，每生成1个Na2FeO4转移 个e-。 【答案】(1) 1:1 5Mg+2 +6H2O=5Mg(OH)2+N2↑+2OH- (2) Fe2O3＋6H＋＝2Fe3＋＋3H2O 2Fe3＋＋H2S＝2Fe2＋＋S↓＋2H＋ (3) 酸性条件下，自身会分解，且会与Cl-反应产生Cl2 Na2O2和FeSO4 5 【解析】（1） ①NaNO2+HI=NO↑+NaI+I2+H2O反应中，N的化合价由+3价变为+2价，I的化合价由-1价变为0价，利用化合价升降法配平，方程式为2NaNO2+4HI=2NO↑+2NaI+I2+2H2O；反应中，N原子得到e-×2，被还原，而I失去e-×2，被氧化，双线桥法为。 ②4HI中只有2HI中碘化合价升高，另2HI中碘化合价不变，HI在反应中表现还原性和酸性个数比1:1。 ③反应中Mg化合价升高，失去2 e-，N原子化合价降低，形成1个氮气分子时得到10 e-，则最小公倍数为10，故Mg的化学计量数为5，氮气的化学计量数为1，硝酸根离子的化学计量数为2，电解质溶液呈碱性，则反应物缺少水，化学计量数为6，生成物中缺少氢氧根离子，化学计量数为2。则化学方程式为5Mg+2 +6H2O=5Mg(OH)2+N2↑+2OH-。 （2）从整个流程看，红土镍矿中的Ni2O3最终转化为兰尼镍，所以在物质的转化过程中，应将Fe2O3、SiO2除去。起初加入H2SO4，只有SiO2不溶，过滤后可去除；Ni2O3、Fe2O3分别转化为相应的硫酸盐，加入还原剂H2S，可将Fe3+还原为Fe2+，同时H2S被氧化为S，过滤出S后，滤液中含有Fe2+、Ni3+等，再经过一系列操作，可制得兰尼镍。 ①“酸溶”时，Fe2O3与H2SO4发生复分解反应，生成Fe2(SO4)3和水，反应的离子方程式为Fe2O3＋6H＋＝2Fe3＋＋3H2O。 ②由分析知，“还原”步骤中，Fe3+还原为Fe2+，同时H2S被氧化为S，对应离子方程式为2Fe3＋＋H2S＝2Fe2＋＋S↓＋2H＋。 （3）①根据题目信息初步得出：，根据氧化还原反应得失电子总数相等，可对氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物进行配平，得：，反应条件为碱性，根据电荷守恒和质量守恒再进一步配平得该反应的离子方程式为：；由于酸性条件下迅速分解而损耗，将降低去除有机物的效率，又酸性条件下氧化性大于Cl2，故能将Cl-氧化生成Cl2，污染环境。因此需要在碱性条件进行的原因为：酸性条件下，自身会分解，且会与Cl-反应产生Cl2。 ②还原剂被氧化时，元素化合价升高。6Na2O2+2FeSO4═2Na2FeO4+2Na2SO4+2Na2O+O2↑反应中，Na2O2中一部分O生成O2，由-1价升高到0价，另一部分O由-1价降低到-2价；Fe元素由+2价升高到+6价，故还原剂为Na2O2和FeSO4。根据方程式，每生成2个Na2FeO4时，参加反应的6个Na2O2中有5个被还原，被还原的O原子共有10个，O元素由-1价降低到-2价，共转移电子数为10个1=10个，故每生成1个Na2FeO4时转移5个电子。 【变式3-1】（23-24高一上·江苏南京·阶段练习）酸性 KMnO4 溶液与亚硝酸钠反应，其离子方程式：++H+ → Mn2+++H2O (未配平)。下列叙述不正确的是 A．该反应中被氧化 B．该反应中生成 1mol Mn2+，得到 5mol 电子 C．该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为 5∶2 D．配平后，H2O的化学计量数为 3 【答案】C 【分析】酸性 KMnO4 溶液与亚硝酸钠反应，是氧化剂，是还原剂，配平后的离子方程式为：，据此作答。 【解析】A．中N元素的化合价由+3价升至+5价，N元素化合价升高，被氧化，A正确； B．反应过程中，Mn元素的化合价由+7价降至+2价，每生成1molMn2+得到5mol电子，B正确； C．是氧化剂，是还原剂，则氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶5，C错误； D．根据得失电子守恒、元素守恒，配平后水的化学计量数为3，D正确； 故选C。 【变式3-2】（23-24高一上·江苏常州·阶段练习）某反应的离子方程式中氧化剂与还原剂及部分产物可表示为。下列说法错误的是 A．是还原剂，是氧化剂 B．体系中另一种含碘微粒为 C．随着反应进行，溶液酸性不断减弱 D．每有1个参加反应，转移2个电子 【答案】C 【分析】反应生成的高锰酸根也有很强的氧化性，价态较低的含碘微粒易与之发生氧化还原反应，可推断反应生成的含碘微粒为，根据题目信息可得该反应的离子方程式为，其中Mn元素从+2价升为+7价，Mn2+为还原剂， I元素从+7价降为+5价，为氧化剂。 【解析】A．根据离子反应式可知是还原剂，是氧化剂，A项正确； B．根据离子反应式可知，另一种含碘微粒为，B项正确； C．根据离子反应式可知反应过程中有氢离子生成，酸性会增强，C项错误； D．一个生成，化合价降低2，得两个电子，故每有1个参加反应，转移2个电子，D项正确。 故选C。 【变式3-3】（24-25高一上·江苏·期中）生物浸出是用细菌等微生物从固体中浸出金属离子，有速率快、浸出率高等特点。氧化亚铁硫杆菌是一类在酸性环境中加速氧化的细菌，培养后能提供，控制反应条件可达细菌的最大活性，其生物浸矿机理如图。 (1)氧化亚铁硫杆菌生物浸出ZnS矿(已知：ZnS难溶于水，易溶于酸)。 ①反应1的离子方程式是 ；反应2中有S单质生成，离子方程式是 。 ②实验表明温度较高或酸性过强时金属离子的浸出率均偏低，其原因可能是 。 ③在反应1和反应2两步反应过程中，化合价没有变化的元素是 。 (2)氧化亚铁硫杆菌还可以对硫铁矿进行催化脱硫，同时得到溶液。其过程如图所示： 已知总反应为： ①补充完整过程I离子方程式： 。 。 ②过程II中，若将换成，能否将转化为？请说明理由： 。 ③溶液可以制备绿矾晶体()，该晶体在空气中易被氧化。取x g样品，加水完全溶解，用酸化的a 溶液滴定至终点，消耗溶液b mL。则绿矾晶体纯度的计算式为 。 【答案】(1) 温度较高或酸性过强时，会导致细菌的活性降低或者失去活性 H、Zn (2) 能，因为Cl2的氧化性比Fe3+强 【解析】（1）①反应1为被氧化为，离子方程式是；反应2 为ZnS与反应有S单质生成，离子方程式是； ②温度较高或酸性过强时会导致细菌的活性降低或者失去活性，金属离子的浸出率均偏低； ③根据以上反应，在反应1和反应2两步反应过程中，化合价没有变化的元素是H、Zn； （2）①根据化合价的升降，化合价升高6，，化合价将1，化合价升降守恒，再根据电荷守恒和元素守恒，过程I离子方程式为； ②因为Cl2的氧化性比Fe3+强，过程II中，若将换成，能将转化为； ③反应中，，，根据化合价升降守恒，反应的关系式为：，所以，绿矾晶体纯度的计算式为。 题型04 电子守恒法在化学计算中的应用 1.电子守恒法计算的原理 氧化剂得电子总数＝还原剂失电子总数 2.电子守恒法计算的流程 【典例4】（24-25高一上·江苏常州·阶段练习）下列关于反应及现象的说法正确的是 A．对于反应每24mol 氧化11mol B．，产生22.4L(标准状况)时，反应中转移10mol C．向胶体中滴加饱和溶液，不会出现沉淀 D．，氧化产物与还原产物的物质的量之比为7：1 【答案】D 【解析】A．，反应中每11molPH3中有3molPH3中的P元素从-3价升高到+5价、铜元素从+2价降低到+1价，则按得失电子数守恒，反应中每24molCuSO4氧化3molPH3，A错误； B．反应中I元素从0价升高到+5价、11molKClO3中有6molKClO3的Cl元素从+5价降低到0价转变为3molCl2，11molKClO3中5molKClO3的Cl元素从+5价降低到-1价转变为5molKCl，则按得失电子数守恒，得关系式：，则产生22.4L(标准状况为1mol)Cl2时，反应中转移20mole-，B错误； C．因为Fe(OH)3胶体中滴加饱和FeCl3溶液，氯化铁溶液为盐溶液，会使得氢氧化铁胶体发生聚沉，C错误； D．反应中每9molHI中有7molHI中的I元素从-1价升高到0价为还原剂、K2H3IO6中I元素从+7价降低到0价，为氧化剂，结合得失电子数守恒，还原剂与氧化剂的物质的量之比为7:1，D正确； 故选D。 【变式4-1】（24-25高一上·江苏苏州·期末）一种二氧化硫催化氧化反应的机理如图所示。下列说法正确的是 A．作催化剂，为中间产物 B．过程②中发生反应的化学方程式为 C．过程③中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 D．过程①②③均为氧化还原反应 【答案】B 【解析】A．该过程是的催化氧化过程，则先消耗，后生成，为催化剂，作中间产物，A错误； B．过程②是三氧化硫和V2O4反应生成VOSO4，其中发生反应的化学方程式为2SO3+V2O4=2VOSO4，B正确； C．过程③中氧气是氧化剂，V元素化合价从+4价升高到+5价，VOSO4是还原剂，依据电子得失守恒可知氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4，C错误； D．根据以上分析可知过程①③均为氧化还原反应，②中元素化合价均不发生变化，属于非氧化还原反应，D错误； 故选B。 【变式4-2】（23-24高一上·江苏盐城·期中）在酸性溶液中与反应，反应产物为、、。已知反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶5，则x的值为 A．2 B．3 C．4 D．无法确定 【答案】A 【解析】由题意，该反应的化学方程式为，根据电荷守恒﹣5x+(-1)×2+16=2×2，x=2，故选A。 【变式4-3】（24-25高一上·江苏苏州·阶段练习）过氧化氢俗名双氧水，医疗上利用它有杀菌消毒的作用来清洗伤口。有时可作为矿业废液消毒剂，有“绿色氧化剂”的美称。 (1)配平下列化学反应，并用单线桥表示电子转移的方向和数目 。 ____________________________________ (2)如消除采矿业胶液中的氰化物（如，C为+2价），经以下反应实现： （已配平）。 ①试指出A的化学式 。 ②若反应中有6.72L（标准状况）气体生成，转移电子数目为 。 (3)某强酸反应体系中，反应物和生成物共六种物质或离子：、、、、、。已知该反应中只发生了如下过程：。 ①该反应中发生还原反应的过程是： 。 ②该反应选择的酸是： 。（填序号）A．盐酸  B．稀硫酸  C．醋酸 (4)用0.2溶液32，还原含的溶液，过量的用0.2酸性溶液氧化（其中被还原成），共消耗溶液0.8，则元素X在还原产物中的化合价是 。 【答案】(1) (2) KHCO3 0.6NA (3) →Mn2+ B (4)+3 【解析】（1） 过氧化氢中氧元素化合价由-1价降低到-2价，Cr元素化合价由+3价升高到+6价，依据得失电子守恒可知，配平后的化学方程式为：3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH=2K2CrO4+3K2SO4+8H2O，用单线桥法表示转移电子数目和方向为：。 （2）依据反应前后原子种类和个数不变可知，A的化学式为KHCO3；标准状况下，6.72L氨气的物质的量为=0.3mol，依据方程式KCN+H2O2+H2O=KHCO3+NH3↑可知，生成1mol氨气转移2mol电子，因此生成0.3mol氨气，转移0.6mol电子，转移电子数为0.6NA。 （3）依据题意可知，过氧化氢是还原剂，氧气是氧化产物，则具有氧化性的高锰酸根离子作氧化剂，二价锰离子是还原产物，因此发生还原反应的过程是：→Mn2+，而加入的酸是不参与氧化还原反应的强酸，所以酸选择稀硫酸，选B。 （4）n(Na2SO3)=0.2mol/L×32×10-3L=6.4×10-3mol，n()=4×10-3mol，n(KMnO4)=0.2mol/L×0.8×10-3L=1.6×10-4mol，亚硫酸钠被氧化为硫酸钠，硫元素化合价由+4价升高到+6价，高锰酸钾被还原，锰元素化合价由+7价降低到+2价，被还原，X元素化合价降低，令X元素在产物中的化合价为a价，依据得失电子守恒有：6.4×10-3mol×(6-4)=1.6×10-4mol×(7-2)+4×10-3mol×(6-a)，解得a=+3，则元素X在还原产物中的化合价是+3。 题型05 新情景下氧化还原反应方程式的书写 首先根据题给材料中的信息写出部分反应物和生成物的化学式，再根据反应前后元素化合价的变化配平化学方程式，具体书写流程如下： 【典例5】（23-24高一上·江苏泰州·期中）二氧化氧是一种黄绿色气体，浓度过高时易发生分解引起爆炸，在工业上常用作水处理剂、漂白剂。在处理废水时，可将废水中的(其中C为价，N为价)氧化成和，同时生成。下列说法不正确的是 A．该反应的离子方程式为： B．上述反应中，当转移电子时，生成 C．上述反应中，氧化产物与还原产物的物质的量之比为 D．使用时通常要进行稀释，防止其浓度过高而发生分解引起爆炸 【答案】B 【解析】A．可将废水中的(其中C为价，N为价)氧化成和，同时生成，反应的离子方程式为，故A正确； B．氮气所处的状态不确定，不能计算氮气的体积，故B错误； C．该反应中氧化产物是CO2和N2，还原产物是Cl-，故氧化产物与还原产物的物质的量之比为3：2，故C正确； D．由于二氧化氧浓度过高时易发生分解引起爆炸，所以使用时通常要进行稀释，防止其浓度过高而发生分解引起爆炸，故D正确； 故选B。 【变式5-1】（23-24高一上·江苏扬州·期末）硫代硫酸钠中硫元素有0和两种价态，可将水中的余氯转化为，减小水中的氯对鱼的危害。易溶于水，不溶于乙醇，在酸性条件下易转化为硫单质和。一种制备的方法为向与混合溶液中通入气体。下列离子方程式书写正确的是 A．少量与过量溶液反应： B．溶液与稀反应： C．溶液与足量氯水反应： D．溶液在空气中久置变浑： 【答案】B 【解析】A．少量与过量溶液反应生成亚硫酸钠和水，离子方程式为，A错误； B．在酸性条件下易转化为硫单质和，故溶液与稀反应生成硫单质和，该离子反应方程式正确，B正确； C．溶液与足量氯水反应生成与，离子方程式为，C错误； D．溶液中的，被空气中氧气氧化为硫单质而变浑，离子方程式为，D错误； 答案选B。 【变式5-2】（24-25高一上·江苏连云港·阶段练习）常温下，将与的混合气体通入与的混合溶液中，其转化过程如图所示。 下列说法错误的是 A．反应过程中共有3中元素价态发生变化 B．反应过程中混合溶液内和的总数保持不变 C．反应的反应方程式为 D．通入气体一段时间后，溶液中一定等于反应前溶液中的 【答案】D 【解析】A．反应过程中有Ce元素、H元素、N元素的化合价发生变化，故A正确； B．反应Ⅰ消耗Ce4+，反应Ⅱ生成Ce4+，该反应中Ce3+和Ce4+相互转化生成，混合溶液中Ce3+和Ce4+离子的总数保持不变，故B正确； C．反应Ⅰ氢气是还原剂，是氧化剂，发生反应方程式为，故C正确； D．反应I的离子反应方程式为2Ce4++H2=2Ce3++2H+，反应II的离子方程式为4Ce3++2NO+4H+=4Ce4++N2↑+2H2O，反应前后会产生水、气体，溶液的体积会发生变化，溶液中不一定等于反应前溶液中的，故D错误； 答案选D。 【变式5-3】（23-24高一下·江苏南京·期中）“氮的固定”对保障人类生存具有重大意义。一种新型合成氨的原理如图所示： 下列说法正确的是 A．过程①中每吸收2.24L氮气转移0.3mol电子 B．过程②中每生成1mol氨气，有1mol被氧化 C．过程③中每消耗2molLiOH生成1mol D．图中所示过程的总反应方程式为： 【答案】D 【解析】A．由于缺少标准状况这个条件，气体摩尔体积Vm不能用22.4L/mol这个数值来计算N2的物质的量，故A错误； B．由题中信息可知，过程②的反应方程式为Li3N+3H2O=NH3↑+3LiOH，此反应中各元素化合价均保持不变，是非氧化还原反应，故B错误； C．由题中信息可知，过程③的反应方程式为，可知每消耗4molLiOH生成1mol，故C错误； D．由题中信息可知，过程①的反应方程式为6Li+N2=2Li3N，过程②的反应方程式为Li3N+3H2O=NH3↑+3LiOH，过程③的反应方程式为，所以图中所示过程的总反应方程式为，故D正确； 故答案选D。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $