内容正文:
考法突破6 氯、硫、氮及其化合物
间的转化
返回目录
一、氯及其化合物间的转化
1.氯元素的“价—类”二维图
返回目录
2.氯及其化合物间的转化关系
(1)歧化反应
①Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O(稀碱,常温)
②3Cl2+6OH- 5Cl-+Cl +3H2O(浓碱,加热)
返回目录
(2)归中反应
①Cl-+ClO-+2H+ Cl2↑+H2O(NaClO与NaCl,酸性条件)
②5Cl-+Cl +6H+ 3Cl2↑+3H2O(KClO3与KCl,酸性条件)
返回目录
注意
物质的氧化性强弱往往受pH影响。酸性条件下,ClO-、Cl 的氧化性强于Cl2;碱性条件
下,Cl2的氧化性强于ClO-、Cl 。
返回目录
二、硫及其化合物间的转化
1.硫元素的“价—类”二维图
注意
Na2SO4不体现氧化性。
返回目录
2.硫及其化合物间的转化关系及规律
(1)当硫元素的化合价变化时,一般升高或降低至其相邻价态,即台阶式升降。例如:H2S
+H2SO4(浓) S↓+SO2↑+2H2O。
返回目录
注意
浓硫酸可用于干燥SO2气体(二者硫元素处于相邻价态,不发生氧化还原反应)。
(2)含硫物质的连续氧化
返回目录
注意
S不能被O2一步氧化为SO3。
(3)+4价硫的不同化合物间的转化关系
返回目录
三、氮及其化合物间的转化
1.氮元素的“价—类”二维图
返回目录
2.氮及其化合物间的转化关系
(1)歧化反应
如:3NO2+H2O 2HNO3+NO
2NO2+2NaOH NaNO3+NaNO2+H2O
返回目录
(2)归中反应
如:6NO+4NH3 5N2+6H2O
NO2+NO+2NaOH 2NaNO2+H2O
注意
N2不能被O2一步氧化为NO2。
返回目录
即练即清
典例 (2025山西吕梁二模,4)下列物质中均含有同种元素,它们在一定条件下的转化关
系如图所示。G为单质,Q为气体且能使品红溶液褪色。下列说法正确的是 ( )
A.G易溶于乙醇
B.若O2过量,则可以使G直接转化为R
C.W与T反应生成Q的过程中还可能同时生成G
D.E生成T的反应证明E在水中的电离程度大于T
C
返回目录
物质推断
G为单质,与O2反应得到的氧化物Q为气体且能使品红溶液褪色,则Q为SO2,G为S;S与H2
反应得到H2S,则E为H2S;SO2继续氧化得到SO3,则R为SO3;SO3与H2O反应得到H2SO4,则T
为H2SO4。
返回目录
解析 单质S微溶于乙醇,易溶于CS2,A错误;O2过量,S单质也无法直接转化为SO3,B错
误;若W为Na2S2O3,Na2S2O3与稀H2SO4反应生成SO2和S,C正确;H2S是弱酸,H2SO4是强酸,
H2S的电离程度小于H2SO4,该反应能够发生是因为CuS难溶于水,D错误。
返回目录
变式1 〔变呈现类型:“价—类”二维图〕(2025重庆八中4月考,8)“价—类”二维图
是学习元素及其化合物的重要工具。下图表示硫、氮元素的“价—类”二维图,NA为
阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 ( )
A.f、l可能为一种水溶液呈酸性的物质
B.h→i与b→c的转化均可通过与氧气反应实现
C.向一定量g的水溶液中通入气体c可能生成两
种盐
D.5.6 g铁粉分别与足量的e、k的稀溶液充分
反应,转移电子数均为0.2NA
D
返回目录
解析 由元素的最高化合价或最低化合价知,左边为N元素的“价—类”二维图,右边
为S元素的“价—类”二维图,则a是H2S,b是S单质,c是SO2,d是SO3,e是H2SO4,f是硫酸盐,
g是NH3,h是N2,i是NO,j是NO2或N2O4,k是HNO3,l是铵盐。f为硫酸盐,硫酸为强酸,强酸弱
碱盐呈酸性,如CuSO4溶液呈酸性;l为铵盐,NH3·H2O为弱碱,如NH4Cl溶液呈酸性,A正
确。N2和O2在放电的条件下发生反应生成NO,S在O2中燃烧生成SO2,B正确。向一定量
氨水中通入SO2,当SO2少量时生成(NH4)2SO3,当SO2过量时生成NH4HSO3,则可能同时生
成(NH4)2SO3和NH4HSO3,C正确。5.6 g铁粉的物质的量为0.1 mol,与足量稀硫酸反应生
成FeSO4,转移电子数为0.2NA;与足量稀硝酸反应生成Fe(NO3)3,转移电子数为0.3NA,D错
误。
返回目录
变式2 〔变复杂程度,难度提升:推断与计算相结合〕(2025河北保定一模,8)某科研小
组探究铜和浓硫酸在一定条件下的反应,进行如下实验,流程中除H2O外反应产物均已
标出。下列说法错误的是 ( )
A.化合物X为CuS
B.该流程的实质是浓硝酸将铜氧化
C.该实验中浓硫酸体现了强氧化性和酸性
D.理论上产生NO2的物质的量为1 mol
A
返回目录
解析 除H2O外反应产物均已标出,根据流程知,Cu被氧化为CuSO4,S元素化合价应降
低生成X,X难溶于水,且能被浓硝酸氧化为S 。23.3 g白色沉淀为BaSO4,其物质的量
为0.1 mol,假设X为CuS,反应中S元素化合价从+6降低到-2,得到电子的物质的量为0.8
mol,32 g Cu的物质的量为0.5 mol,Cu元素化合价从0升高到+2,失去电子的物质的量为1
mol,得失电子不守恒,故X不是CuS(假设X为Cu2S,Cu2S为0.1 mol,S元素得到0.8 mol电
子,生成0.1 mol Cu2S,根据Cu原子守恒,可知生成的CuSO4的物质的量为0.3 mol,则Cu失
去电子的物质的量为0.1 mol×2+0.3 mol×2=0.8 mol,反应过程中得失电子守恒,则X为
Cu2S),A错误。结合A项分析及整个流程知,最终S元素都呈+6价,相当于化合价没有变
化,故实质上是浓硝酸将铜氧化为+2价,硝酸被还原为NO2,B正确。在第一步反应中,浓
返回目录
硫酸中S元素化合价有部分降低,体现了强氧化性;生成了CuSO4,体现了酸性,C正确。X
为Cu2S,物质的量为0.1 mol,铜元素的化合价从+1升高到+2,S元素的化合价从-2升高到
+6,0.1 mol Cu2S共失去1 mol电子,HNO3得到1 mol电子,理论上生成1 mol NO2(或根据B
项分析结合得失电子守恒可知HNO3得到1 mol电子理论上生成1 mol NO2),D正确。
返回目录
$