4.2 硫及其化合物的相互转化(题型专练)化学苏教版必修第一册
2026-07-15
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3份
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24页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学苏教版必修第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第二单元 硫及其化合物的相互转化 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 氧族元素及其化合物 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.63 MB |
| 发布时间 | 2026-07-15 |
| 更新时间 | 2026-07-15 |
| 作者 | 载载化学知识铺 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-07-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58832831.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
高中化学硫及其化合物专项训练,以价类二维关系为核心,系统整合物质转化规律与氧化还原方法,通过题型化训练培养化学观念与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|含硫物质转化|1典例+3变式|知识网络构建、连续氧化/歧化归中规律|基于价态(-2→+6)与类别(单质/氧化物/酸碱盐)形成转化逻辑链|
|价类二维图|1典例+3变式|价类结合分析物质性质与转化|整合硫元素价态与物质类别,建立宏观-微观-符号联系|
|氧化还原配平|1典例+3变式|五步骤配平法(标变价→列得失→求总数→配系数→查守恒)|以电子守恒为核心,结合质量/电荷守恒构建配平模型|
|电子守恒计算|1典例+3变式|得失电子守恒关系式法|通过化合价变化量化电子转移,简化复杂计算|
|新情景方程式书写|1典例+4变式|四步法(判物质→配电子→平电荷→补原子)|基于信息提取与守恒思想,实现陌生反应方程式推导|
内容正文:
第二单元 硫及其化合物的相互转化(题型突破·举一反三)
▌题型01 含硫物质之间的转化
【典例1】B
【变式1-1】D
【变式1-2】D
【变式1-3】C
▌题型02 硫元素的“价类二维图”
【典例2】A
【变式2-1】B
【变式2-2】C
【变式2-3】(1)SO3
(2)盐 既有氧化性又有还原性
(3)CaO或Ca(OH)2 ac
(4)2H2S+SO2=3S↓+2H2O
(5)448 730
▌题型03 氧化还原反应方程式的配平
【典例3】(1)3Zn +8 HNO3 (稀) = 3Zn(NO3)2 +2NO↑ +4 H2O
(2)1MnO(OH)2 +2I- +4H+ =1 Mn2+ + 1I2 +3H2O
【变式3-1】(1)H2C2O4+2KClO3+2H2SO4=2ClO2↑+2CO2↑+2KHSO4+2H2O
(2)5C2H5OH+12KMnO4+18H2SO4=6K2SO4+12MnSO4+10CO2↑+33H2O
【变式3-2】D
【变式3-3】2;16;3;2;6;Fe;6NA
▌题型04 电子守恒法在化学计算中的应用
【典例4】B
【变式4-1】C
【变式4-2】D
【变式4-3】D
▌题型05 新情景下氧化还原反应方程式的书写
【典例5】(4) Fe2+
【变式5-1】5H2S+2KMnO4+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+8H2O+5S↓
【变式5-2】K2Cr2O7+14HCl=3Cl2↑+2KCl+2CrCl3+7H2O
【变式5-3】2Na++2OH-+2Cu(OH)2+ClO-=2NaCuO2↓+Cl-+3H2O
【变式5-4】5Mg+2NO3-+6H2O=5Mg(OH)2+N2↑+2OH-
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第二单元 硫及其化合物的相互转化
(题型突破·举一反三)
题型01 含硫物质之间的转化
题型02 硫元素的“价类二维图”
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
1.硫及其化合物之间的知识网络
2.相同价态的不同含硫物质间通过酸碱反应规律联系在一起,如
(1)-2价硫化合物间的转化
(2)+4价硫化合物间的转化
(3)+6价硫化合物间的转化
(4)不同价态硫元素的转化与性质
3.含硫物质的连续氧化
(1)H2SSO2SO3H2SO4
(2)SSO2SO3H2SO4
(3)FeS2SO2SO3H2SO4
4.S的歧化反应与归中反应
歧化反应:3S+6OH-2S2-+ SO+3H2O。
归中反应:2S2-+SO32-+6H+===3S↓+3H2O(与2H2S+SO2===3S↓+2H2O相似);S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O
【典例1】(2026·安徽阜阳期中)硫元素借助火山喷发在自然界中逐步转化(反应过程如图所示)。下列说法正确的是( )
A.过程①~⑦均涉及氧化还原反应
B.火山喷发口附近可能发现硫黄
C.SO2能使酸性KMnO4溶液褪色,体现其漂白性
D.常温下,Al与浓硫酸不反应,可用铝制容器盛装浓硫酸
【答案】B
【解析】A项,过程④、⑤、⑦没有元素化合价发生变化没有化合价变化,不属于氧化还原反应,A错误;B项,由图可知,火山喷发的气体中含有硫化氢和二氧化硫,二者相遇后可发生反应,生成硫黄,所以火山喷发口附近可能发现硫黄,B正确;C项,SO2能使酸性KMnO4溶液褪色,体现其还原性,C错误;D项,常温下,Al遇冷的浓硫酸发生钝化,是因为铝与浓硫酸反应表面生成一层致密的氧化膜,阻止内部金属继续反应,故可用铝制容器盛装浓硫酸,D错误;故选B。
【变式1-1】硫元素的几种化合物及其单质存在下列转化关系(反应条件省略)。
浓H2SO4SO2Na2SO3Na2S2O3S
下列判断不正确的是( )
A.反应①中氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶1 B.反应②表明SO2具有酸性氧化物的性质
C.反应③属于四大基本反应类型中的化合反应 D.反应④中稀H2SO4作氧化剂
【答案】D
【解析】反应①为浓硫酸氧化铜单质的反应,浓硫酸作氧化剂被还原成SO2,化合价降低2价,Cu作还原剂被氧化成Cu2+,化合价升高2价,所以氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶1,故A正确;二氧化硫与NaOH反应生成盐和水,表明二氧化硫为酸性氧化物,故B正确;反应③为Na2SO3+S===Na2S2O3,生成物只有一种,属于四大基本反应类型中的化合反应,故C正确;反应④的化学方程式:Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,稀硫酸既不是氧化剂也不是还原剂,故D错误。
【变式1-2】硫及其化合物的转化具有重要应用。下列含硫物质间的转化均能一步实现的是( )
A.
B.
C.稀硫酸溶液
D.
【答案】D
【解析】FeS2与O2在高温下反应生成SO2,而非SO3,第一步转化无法一步实现,A错误;B.SO2与CaCl2溶液不反应(H2SO3酸性弱于HCl),无法生成CaSO3,B错误;C.稀硫酸与Cu不反应(稀硫酸氧化性弱,需浓硫酸与Cu加热才反应),无法生成SO2,C错误;D.Na2SO3与稀硫酸反应:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓ +SO2↑+H2O,生成S;S与Cu加热反应:2Cu+SCu2S,两步均能一步实现,D正确;故选D。
【变式1-3】已知元素X的低价氧化物可用作葡萄酒的保鲜剂,最高价化物对应水化物在工业上常用于精炼石油。X元素相关物质转化关系如图,下列说法正确的是( )
XXO2XO3H2XO4
A.XO2、XO3对应的水化物都是电解质,且在水溶液中都能完全电离
B.向 BaCl2溶液中通入 XO2,发生反应的离子方程式为
C.XO3中X的杂化方式为sp2杂化
D.1molH2XO4的浓溶液与足量锌反应,完全反应生成0.5molXO2
【答案】C
【解析】元素X的低价氧化物可用作葡萄酒的保鲜剂,最高价化物对应水化物在工业上常用于精炼石油,则元素X为S元素。XO2、XO3对应的水化物分别为H2SO3、H2SO4均为电解质,但H2SO3为弱电解质,在水溶液中部分电离,A错误;B.向 BaCl2溶液中通入SO2,不发生反应,B错误;C.SO3中S原子的价层电子对数为:,杂化方式为sp2杂化,C正确;D.1mol浓H2SO4与足量锌反应:Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O,随着反应的进行,浓硫酸变为稀硫酸,不再生成SO2,生成H2:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,则反应生成SO2物质的量小于0.5mol,D错误;故选C。
▌题型02 硫元素的“价类二维图”
【典例2】(2026·安徽滁州期中)“价—类”二维图是研究元素化合物知识的重要手段,硫元素的“价—类”二维关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.a通入f的盐溶液中可生成b B.c、d均属于电解质
C.干燥a可用e的浓溶液 D.工业制硫酸的过程:a→b→d→e
【答案】A
【解析】据图可知:a为H2S,b为S单质,c为SO2,d为SO3,e为H2SO4,f为+4价硫的亚硫酸盐,g为-2价硫形成的盐。A项,H2S中S为-2价,亚硫酸盐中S为+4价,二者发生归中反应可以生成S单质(b),离子方程式为:2H2S+SO32-+2H+=3S↓+3H2O,A正确; B项,SO2、SO3本身不能电离出自由移动的离子,二者均属于非电解质,B错误; C项,H2S具有强还原性,浓硫酸具有强氧化性,二者会发生氧化还原反应,因此不能用浓硫酸干燥H2S,C错误; D项,工业制硫酸的流程为:硫或者硫铁矿煅烧生成SO2,SO2催化氧化生成SO3,SO3被吸收生成H2SO4;选项中硫单质不能一步生成SO3,D错误;故选A。
【变式2-1】(2026·安徽滁州期末)“价一类”二维图是一种将化学物质的化合价与类别相结合,可直观展示物质性质及其相互转化关系的图表。如图为硫元素的常见化合价与部分物质类别的“价一类”二维图,下列有关说法错误的是( )
A.a的水溶液有还原性,暴露在空气中往往会产生浑浊的现象
B.c能使溴水褪色,体现了c的漂白性
C.d的浓溶液与碳在一定条件下反应,体现了d的强氧化性
D.向含e、f的钠盐混合溶液中滴加d的稀溶液,有b沉淀生成
【答案】B
【解析】由图可知,a为H2S、b为s、c为SO2,d为H2SO4、e的钠盐为Na2SO3、f的钠盐为Na2S。A项,H2S的水溶液有还原性,暴露在空气中会被O2氧化而生成难溶于水的单质S,A正确;B项,SO2能使溴水褪色,是发生了氧化还原反应:SO2+ Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,体现了SO2的还原性,B错误;C项,碳与浓H2SO4反应的方程式:C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O,体现了浓H2SO4的强氧化性,C正确;D项,Na2SO3和Na2S的混合溶液中滴加稀H2SO4,会发生反应:2S2-+SO32-+6H+= 3S↓+3H2O,有单质S沉淀生成,D正确;故选B。
【变式2-2】(2026·江苏南京期中)“价—类”二维图在高中化学学习中有着重要的意义。硫元素的“价—类”二维图如图所示,下列说法正确的是( )
A.将H2S气体在过量O2中燃烧,可用于处理H2S尾气防止污染
B.1 mol a与足量O2在一定条件下充分反应时转移电子2 mol
C.硫酸型酸雨样品在空气中放置时d转化为c,样品的酸性增强
D.a和Cl2等体积混合后通入品红溶液中,漂白效果更好
【答案】C
【解析】由其价类二维图可知,a为SO2,b为SO3,c为H2SO4,d为H2SO3,e为亚硫酸盐。由此解题。A项,H2S气体在过量O2中燃烧生成SO2,SO2也是污染性气体,该方法不能用于处理H2S尾气,可用NaOH溶液吸收处理,A错误;B项,a为SO2,催化氧化反应为, 该反应为可逆反应,可逆反应有限度,即1 molSO2与足量O2在一定条件下充分反应时转移电子小于2 mol,B错误;C项,c为H2SO4,d为H2SO3,H2SO3为中强酸,H2SO4为强酸,即硫酸型酸雨样品在空气中放置时H2SO3转化为H2SO4,样品的酸性增强,C正确;D项,SO2与Cl2等体积混合后通入品红溶液中的反应为SO2+ Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl,H2SO4和HCl都无漂白性,即SO2与Cl2等体积混合后通入品红溶液中,漂白效果减弱,D错误;故选C。
【变式2-3】(2025·江苏南京高一期末)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维度,下图为硫及其部分化合物的“价-类”二维图。
(1)N的化学式为 。
(2)从“价-类”二维的角度,分析CaSO3可能的化学性质
①从物质类别的角度分析:具有 的通性。
②从化合价的角度分析:具有 。
(3)工业上处理废气时,通过步骤Ⅰ和步骤Ⅱ将M转化为CaSO4再利用。
①实现步骤Ⅰ的转化所加试剂是 (填化学式,写出一种即可)。
②实现步骤Ⅱ的转化可选择的试剂是 (填字母)。
a.O2 b.KI c.H2O2 d.Na2S
(4)X和M发生反应的化学方程式为 。
(5)工业制硫酸的转化路径为:含硫物质→M→N→H2SO4。某工厂使用的煤中含硫质量分数为0.64%,该工厂每天燃烧这种煤100吨,试计算:
①如果煤中的硫全部转化为M,该厂每天产生M在标准状况下的体积为 m3。
②如果把产生的M全部用来生产硫酸。理论上每年(按365天计)可得到98%的浓硫酸的质量为 吨。
【答案】(1)SO3
(2)盐 既有氧化性又有还原性
(3)CaO或Ca(OH)2 ac
(4)2H2S+SO2=3S↓+2H2O
(5)448 730
【解析】X是S元素-2价气态氢化物,X是H2S;M是+4价S的氧化物,M是SO2;N是+6价S的氧化物,M是SO3。
(1)N是+6价S的氧化物,M是SO3;
(2)从“价-类”二维的角度,分析CaSO3可能的化学性质。①从物质类别的角度分析:CaSO3属于盐,具有盐的通性。②元素处于最高价态时只有氧化性,元素处于最低价态时只有还原性,元素处于中间价态时,既有氧化性又有还原性,从化合价的角度分析:CaSO3中S元素化合价为+4,既有氧化性又有还原性。
(3)①SO2是酸性氧化物,能与碱性氧化物或碱反应生成盐,步骤Ⅰ是SO2转化为CaSO3,所加试剂是CaO或Ca(OH)2。②CaSO3转化为CaSO4,S元素化合价升高发生氧化反应,实现步骤Ⅱ的转化需要加入氧化剂,O2、H2O2具有氧化性,KI、Na2S具有还原性,可选择的试剂是ac。
(4)H2S和SO2发生反应生成S单质和水,反应的化学方程式为2H2S+SO2=3S↓+2H2O;
(5)①100吨含硫质量分数为0.64%的煤中含有S的物质的量为 ;如果煤中的硫全部转化为M,根据S元素守恒,生成二氧化硫的物质的量为,该厂每天产生M在标准状况下的体积为 。②根据S元素守恒,每天生成硫酸的物质的量为,理论上每年(按365天计)生成硫酸的物质的量为,可得到98%的浓硫酸的质量为吨。
▌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——配平三大原则
(1)电子守恒:氧化剂和还原剂得失电子总数相等,化合价升高总数=化合价降低总数;
(2)质量守恒:反应前后原子的种类和个数不变;
(3)电荷守恒:离子反应前后,阴、阳离子所带电荷总数相等。
2.“五步骤”配平氧化还原反应方程式
(1)标变价:标明反应前后变价元素的化合价;
(2)列得失:根据化合价的变化值,列出变价元素得失电子数;
(3)求总数:通过求最小公倍数使得失电子总数相等;
(4)配系数:确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数,观察法配平其他物质的化学计量数;
(5)查守恒:检查质量、电荷、电子是否守恒。
3.配平方法
(1)全变从左边配:氧化剂、还原剂中某元素化合价是全变的,一般从左边反应物着手配平。
(2)自变从右边配:自身氧化还原反应(包括分解、歧化)一般从右边着手配平。
(3)缺项配平法:先将得失电子数配平,再观察两边电荷。若反应物这边缺正电荷,一般加H+,生成物一边加水;若反应物这边缺负电荷,一般加OH-,生成物一边加水,然后进行两边电荷数配平。补项原则:
条件
补项原则
酸性条件下
缺H(氢)或多O(氧)补H+,少O(氧)补H2O(水)
碱性条件下
缺H(氢)或多O(氧)补H2O(水),少O(氧)补OH-
(4)当方程式中有多个缺项时,应根据化合价的变化找准氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
【典例3】配平下列氧化还原反应方程式:
(1)_______Zn + _______ HNO3 (稀) = _______ Zn(NO3)2 + _______ NO↑ + _______ H2O;______
(2)_______MnO(OH)2 + _______ I- +_______ H+ = _______ Mn2+ + _______I2 + _______ H2O;______
【答案】(1)3Zn +8 HNO3 (稀) = 3Zn(NO3)2 +2NO↑ +4 H2O
(2)1MnO(OH)2 +2I- +4H+ =1 Mn2+ + 1I2 +3H2O
【解析】(1)反应中锌从0价升高为硝酸锌中+2价,失去2个电子,硝酸中的氮从+5价,降为NO中+3价的氮,生成1个NO得到3个电子,依据得失电子守恒结合原子个数守恒写出反应方程式3Zn +8 HNO3 (稀) = 3Zn(NO3)2 +2NO↑ +4 H2O;(2)反应中2个碘离子由-1价升高为碘单质的0价,失去2个电子,MnO(OH)2中的Mn从+4,降为Mn2+中+2价的氮,生成1个Mn2+得到2个电子,依据得失电子守恒结合原子个数守恒写出反应方程式1MnO(OH)2 +2I- +4H+ =1 Mn2+ + 1I2 +3H2O。
【变式3-1】配平下列方程式
(1)______H2C2O4+_____KClO3+_____H2SO4=_____ClO2↑+______CO2↑+______KHSO4+_____H2O
(2)______C2H5OH+_____KMnO4+_____H2SO4=_____K2SO4+_____MnSO4+______CO2↑+_____H2O
【答案】(1)H2C2O4+2KClO3+2H2SO4=2ClO2↑+2CO2↑+2KHSO4+2H2O
(2)5C2H5OH+12KMnO4+18H2SO4=6K2SO4+12MnSO4+10CO2↑+33H2O
【解析】(1)反应中KClO3→ClO2,Cl元素化合价由+5价降低到+4价,共降低1价,H2C2O4→CO2,C元素化合价由+3价升高到+4价,每消耗1个H2C2O4,共升高2价,化合价升降最小公倍数为2,故KClO3、ClO2前系数为2,H2C2O4前系数为1,CO2前系数为2,再根据原子守恒配平其它物质的系数,配平后的方程式为H2C2O4+2KClO3+2H2SO4=2ClO2↑+2CO2↑+2KHSO4+2H2O;(2)反应中KMnO4→MnSO4,Mn元素化合价由+7价降低到+2价,共降低5价,C2H5OH→CO2,C元素化合价由-2价升高到+4价,每消耗1个C2H5OH,共升高12价,化合价升降最小公倍数为60,故KMnO4、MnSO4前系数为12,C2H5OH前系数为5,CO2前系数为10,再根据原子守恒配平其它物质的系数,配平后的方程式为5C2H5OH+12KMnO4+18H2SO4=6K2SO4+12MnSO4+10CO2↑+33H2O。
【变式3-2】(2025·浙江省宁波市高三第一次模拟)高铁酸钠Na2FeO4是一种绿色消毒剂,碱性条件下湿法制备的化学原理为:NaClO+Fe(OH)3+NaOH→Na2FeO4+X+H2O (未配平)。下列说法正确的是(NA表示阿伏加德罗常数的值) ( )
A.X表示Cl2
B.氧化剂与还原剂物质的量之比为2:3
C.1L0.1mol·L-1NaClO溶液中含ClO-数目为0.1NA
D.若生成0.5molH2O,则反应转移的电子数为0.6NA
【答案】D
【解析】碱性条件下,NaClO把Fe(OH)3氧化为Na2FeO4,自身还原为NaCl,方程式为:3NaClO+2Fe(OH)3+4 NaOH =2Na2FeO4+3NaCl+5H2O。A项,X为NaCl,A错误;B项,氧化剂为NaClO,还原剂为Fe(OH)3,二者的物质的量之比为3:2,B错误;C项,ClO-会发生水解,1L0.1mol·L-1NaClO溶液中含ClO-数目小于0.1NA,C错误;D项,根据方程式3NaClO+2Fe(OH)3+4 NaOH =2Na2FeO4+3NaCl+5H2O,生成5molH2O,电子转移6mol,若生成0.5molH2O,则反应转移的电子的物质的量为0.6mol,数目为0.6NA,D正确;故选D。
【变式3-3】高铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中使用的一种新型净水剂作剂,它的氧化性比高锰酸钾更强,本身在反应中被还原为Fe2+离子.配平制取铁酸钠的化学方程式:________Fe(NO3)3+________NaOH+________Cl2═________Na2FeO4+________NaCl+6NaNO3+8H2O.反应中,________元素被氧化,每生成8mol H2O转移电子总数为________。
【答案】2;16;3;2;6;Fe;6NA
【解析】依据方程式可知:反应前后Fe元素的化合价有+3→+6失去3个电子,化合价升3,被氧化,而Cl元素则有0→﹣1价,得到1个电子,化合价降1,氧化还原反应中得失电子应守恒,所以假设Fe(NO3)3前的系数为2,Cl2前的系数为3,再通过质量守恒定律,推断得出该反应的化学方程式即 2 Fe(NO3)3+16 NaOH+3Cl2=2 Na2FeO4 +6 NaNO3 +6 NaCl+8 H2O;每生成8mol H2O即消耗3molCl2转移电子总数为6NA 。
▌题型04 电子守恒法在化学计算中的应用
1.计算依据:得失电子守恒
在氧化还原反应中,转移电子数=n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价—低价) =n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价—低价)
2.解题步骤:
2.
【典例4】在一定条件下,RO和F2可发生如下反应:RO+F2+2OH-===RO+2F-+H2O,从而可知在RO中,元素R的化合价是( )
A.+4价 B.+5价 C.+6价 D.+7价
【答案】B
【解析】方法1:根据电荷守恒有n+1×2=1+1×2,n=1。
设元素R在RO中的化合价为x,则x-2×3=-1,x=+5。
方法2:设元素R在RO中的化合价为x。根据氧化还原反应中,得失电子守恒有(7-x)×1=[0-(-1)]×2,所以x=+5。
【变式4-1】已知在碱性溶液中可发生如下反应:2M(OH)3+10OH-+3Cl2=2MO4n-+6Cl-+8H2O,则MO4n-中M的化合价是( )
A.+4 B.+5 C.+6 D.+7
【答案】C
【解析】方法1:由电荷守恒得:10=6+2n,所以n=2,根据离子中化合价的代数和等于其所带电荷数计算M化合价,MO4n-中O化合价为-2,则M化合价为-2-(-2)×4=+6;
方法2:设M化合价为x,根据得失电子守恒得3×2×[0-(-1)]=2×(x-3),x=+6。
【变式4-2】已知在碱性溶液中可发生如下反应:2R(OH)3+3ClO-+4OH-===2RO+3Cl-+5H2O。则RO中R的化合价是( )
A.+3 B.+4 C.+5 D.+6
【答案】D
【解析】根据离子反应中反应前后电荷守恒,可得:3+4=2n+3,解得n=2,在RO中,设R的化合价为x,则x-2×4=-2,解得x=+6,D正确。
【变式4-3】
【变式8-3】Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4,而NaClO被还原为NaCl,若反应中Na2Sx与NaClO的计量系数之比为1∶16,则x的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】D
【解析】Na2 x→xNa2O4,NaO―→Na ,得关系式1×·x=16×2,x=5。
▌题型05 新情景下氧化还原反应方程式的书写
1.“信息型”氧化还原反应化学(离子)方程式的书写程序
根据电子转移数或常见化合价确定未知产物中元素的化合价;根据溶液的酸碱性确定未知物的类别
→
根据电子守恒配平
→
根据溶液的酸碱性确定参与反应的或
→
根据电荷守恒配平
→
根据原子守恒确定并配平其他物质
2.掌握书写信息型氧化还原反应化学(离子)方程式的步骤(4步法)
第1步:根据题干信息或流程图,判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物
第2步:按“氧化剂+还原剂-还原产物+氧化产物”写出方程式,根据氧化还原反应的守恒规律配平氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物的相应化学计量数。
第3步:根据电荷守恒和溶液的酸碱性,通过在反应方程式的两端添加H+或OH-的形式使方程式的两端的电荷守恒。
第4步:根据原子守恒,通过在反应方程式两端添加H2O(或其他小分子)使方程式两端的原子守恒。
【典例5】(2025·江苏苏州高一期中)对硫酸工业尾气或煤浆进行脱硫能有效降低排入大气中的SO2含量。(4)煤浆中的FeS2可用软锰矿粉在酸性条件下进行脱除,Fe3+对该反应有催化作用,其催化原理如图所示。
①X的化学式为 。
②写出足量MnO2脱除FeS2总反应的离子方程式 。
【答案】(4) Fe2+
【解析】(4)①Fe3+对该反应有催化作用,步骤1中Mn元素化合价降低,可知铁元素化合价升高,则X为Fe2+,为Fe3+。②根据足量MnO2把FeS2氧化为硫酸铁,MnO2被还原为硫酸锰,反应的离子方程式为。
【变式5-1】硫化氢具有还原性,可以和许多氧化剂反应。在酸性条件下,H2S和KMnO4反应生成S、MnSO4、K2SO4和H2O,写出该反应的化学方程式______________________________。
【答案】5H2S+2KMnO4+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+8H2O+5S↓
【解析】根据反应物和生成物,借助于质量守恒定律和电子得失守恒可知反应的化学方程式为5H2S+2KMnO4+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+8H2O+5S↓。
【变式5-2】某反应的反应物与生成物有K2Cr2O7、KCl、CrCl3、Cl2、HCl、H2O,已知氧化性:K2Cr2O7>Cl2,写出并配平该化学方程式:________________________________________。
【答案】K2Cr2O7+14HCl=3Cl2↑+2KCl+2CrCl3+7H2O
【解析】根据题中信息可知反应为:K2Cr2O7+HCl=Cl2↑+KCl+CrCl3+H2O。Cr价态共降低6价,Cl的价态升高1价,由电子守恒有:1K2Cr2O7+6HCl=Cl2↑+KCl+CrCl3+H2O,据Cr及被还原的Cl守恒有:1K2Cr2O7+6HCl=3Cl2↑+2KCl+2CrCl3+H2O,再由氯守恒:1K2Cr2O7+(6+8)HCl=3Cl2↑+2KCl+2CrCl3+H2O,最后由氢氧守恒有:1K2Cr2O7+14HCl=3Cl2↑+2KCl+2CrCl3+7H2O。
【变式5-3】已知高铜酸钠(NaCuO2)是一种黑色难溶于水的固体,具有强氧化性,但在中性或碱性溶液下稳定,可在NaOH溶液中用NaClO氧化Cu(OH)2制得。写出制备NaCuO2的离子方程式 。
【答案】 2Na++2OH-+2Cu(OH)2+ClO-=2NaCuO2↓+Cl-+3H2O
【解析】已知高铜酸钠(NaCuO2)是一种黑色难溶于水的固体,具有强氧化性,但在中性或碱性溶液下稳定。根据在NaOH溶液中用NaClO氧化Cu(OH)2制得(NaCuO2),根据氧化还原反应可得2NaOH+2Cu(OH)2+NaClO=2NaCuO2+NaCl+3H2O,故制备NaCuO2的离子方程式为:2Na++2OH-+2Cu(OH)2+ClO-=2NaCuO2↓+Cl-+3H2O。
【变式5-4】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。
自来水中的NO3-对人类健康会产生危害,碱性条件下用Mg还原NO3-,主要产物是Mg(OH)2 、N2等,写出该反应过程的离子方程式_______________________________________。
【答案】5Mg+2NO3-+6H2O=5Mg(OH)2+N2↑+2OH-
【解析】根据信息可知发生的反应为:Mg+NO3-―→Mg(OH)2+N2↑,Mg的化合价由0价升为+2价,共升高2价;N的化合价由+5价降为0价,共降低5价。根据电子守恒Mg配5,NO3-配2得:5Mg+2NO3-―→5Mg(OH)2+1N2↑,右边电荷为0,左边电荷为-2,再根据电荷守恒有5Mg+2NO3-―→5Mg(OH)2+1N2↑+2OH-,最后由质量守恒配平得方程式5Mg+2NO3-+6H2O=5Mg(OH)2+N2↑+2OH-。
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第二单元 硫及其化合物的相互转化
(题型突破·举一反三)
题型01 含硫物质之间的转化
题型02 硫元素的“价类二维图”
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
1.硫及其化合物之间的知识网络
2.相同价态的不同含硫物质间通过酸碱反应规律联系在一起,如
(1)-2价硫化合物间的转化
(2)+4价硫化合物间的转化
(3)+6价硫化合物间的转化
(4)不同价态硫元素的转化与性质
3.含硫物质的连续氧化
(1)H2SSO2SO3H2SO4
(2)SSO2SO3H2SO4
(3)FeS2SO2SO3H2SO4
4.S的歧化反应与归中反应
歧化反应:3S+6OH-2S2-+ SO+3H2O。
归中反应:2S2-+SO32-+6H+===3S↓+3H2O(与2H2S+SO2===3S↓+2H2O相似);S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O
【典例1】(2026·安徽阜阳期中)硫元素借助火山喷发在自然界中逐步转化(反应过程如图所示)。下列说法正确的是( )
A.过程①~⑦均涉及氧化还原反应
B.火山喷发口附近可能发现硫黄
C.SO2能使酸性KMnO4溶液褪色,体现其漂白性
D.常温下,Al与浓硫酸不反应,可用铝制容器盛装浓硫酸
【变式1-1】硫元素的几种化合物及其单质存在下列转化关系(反应条件省略)。
浓H2SO4SO2Na2SO3Na2S2O3S
下列判断不正确的是( )
A.反应①中氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶1 B.反应②表明SO2具有酸性氧化物的性质
C.反应③属于四大基本反应类型中的化合反应 D.反应④中稀H2SO4作氧化剂
【变式1-2】硫及其化合物的转化具有重要应用。下列含硫物质间的转化均能一步实现的是( )
A.
B.
C.稀硫酸溶液
D.
【变式1-3】已知元素X的低价氧化物可用作葡萄酒的保鲜剂,最高价化物对应水化物在工业上常用于精炼石油。X元素相关物质转化关系如图,下列说法正确的是( )
XXO2XO3H2XO4
A.XO2、XO3对应的水化物都是电解质,且在水溶液中都能完全电离
B.向 BaCl2溶液中通入 XO2,发生反应的离子方程式为
C.XO3中X的杂化方式为sp2杂化
D.1molH2XO4的浓溶液与足量锌反应,完全反应生成0.5molXO2
▌题型02 硫元素的“价类二维图”
【典例2】(2026·安徽滁州期中)“价—类”二维图是研究元素化合物知识的重要手段,硫元素的“价—类”二维关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.a通入f的盐溶液中可生成b B.c、d均属于电解质
C.干燥a可用e的浓溶液 D.工业制硫酸的过程:a→b→d→e
【变式2-1】(2026·安徽滁州期末)“价一类”二维图是一种将化学物质的化合价与类别相结合,可直观展示物质性质及其相互转化关系的图表。如图为硫元素的常见化合价与部分物质类别的“价一类”二维图,下列有关说法错误的是( )
A.a的水溶液有还原性,暴露在空气中往往会产生浑浊的现象
B.c能使溴水褪色,体现了c的漂白性
C.d的浓溶液与碳在一定条件下反应,体现了d的强氧化性
D.向含e、f的钠盐混合溶液中滴加d的稀溶液,有b沉淀生成
【变式2-2】(2026·江苏南京期中)“价—类”二维图在高中化学学习中有着重要的意义。硫元素的“价—类”二维图如图所示,下列说法正确的是( )
A.将H2S气体在过量O2中燃烧,可用于处理H2S尾气防止污染
B.1 mol a与足量O2在一定条件下充分反应时转移电子2 mol
C.硫酸型酸雨样品在空气中放置时d转化为c,样品的酸性增强
D.a和Cl2等体积混合后通入品红溶液中,漂白效果更好
【变式2-3】(2025·江苏南京高一期末)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维度,下图为硫及其部分化合物的“价-类”二维图。
(1)N的化学式为 。
(2)从“价-类”二维的角度,分析CaSO3可能的化学性质
①从物质类别的角度分析:具有 的通性。
②从化合价的角度分析:具有 。
(3)工业上处理废气时,通过步骤Ⅰ和步骤Ⅱ将M转化为CaSO4再利用。
①实现步骤Ⅰ的转化所加试剂是 (填化学式,写出一种即可)。
②实现步骤Ⅱ的转化可选择的试剂是 (填字母)。
a.O2 b.KI c.H2O2 d.Na2S
(4)X和M发生反应的化学方程式为 。
(5)工业制硫酸的转化路径为:含硫物质→M→N→H2SO4。某工厂使用的煤中含硫质量分数为0.64%,该工厂每天燃烧这种煤100吨,试计算:
①如果煤中的硫全部转化为M,该厂每天产生M在标准状况下的体积为 m3。
②如果把产生的M全部用来生产硫酸。理论上每年(按365天计)可得到98%的浓硫酸的质量为 吨。
▌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——配平三大原则
(1)电子守恒:氧化剂和还原剂得失电子总数相等,化合价_______总数=化合价_______总数;
(2)质量守恒:反应前后原子的_______和_______不变;
(3)电荷守恒:离子反应前后,阴、阳离子所带电荷总数_______。
2.“五步骤”配平氧化还原反应方程式
(1)标变价:标明反应前后变价元素的_______;
(2)列得失:根据化合价的变化值,列出变价元素______________;
(3)求总数:通过求最小公倍数使得失电子总数_______;
(4)配系数:确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的______________数,观察法配平其他物质的______________数;
(5)查守恒:检查_______、_______、_______是否守恒。
3.配平方法
(1)全变从左边配:氧化剂、还原剂中某元素化合价是全变的,一般从左边反应物着手配平。
(2)自变从右边配:自身氧化还原反应(包括分解、歧化)一般从右边着手配平。
(3)缺项配平法:先将得失电子数配平,再观察两边电荷。若反应物这边缺正电荷,一般加H+,生成物一边加水;若反应物这边缺负电荷,一般加OH-,生成物一边加水,然后进行两边电荷数配平。补项原则:
条件
补项原则
酸性条件下
缺_______或多_______补H+,少_______补H2O(水)
碱性条件下
缺H(氢)或多O(氧)补_______,少O(氧)补_______
(4)当方程式中有多个缺项时,应根据化合价的变化找准氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
【典例3】配平下列氧化还原反应方程式:
(1)_______Zn + _______ HNO3 (稀) = _______ Zn(NO3)2 + _______ NO↑ + _______ H2O;______
(2)_______MnO(OH)2 + _______ I- +_______ H+ = _______ Mn2+ + _______I2 + _______ H2O;______
【变式3-1】配平下列方程式
(1)______H2C2O4+_____KClO3+_____H2SO4=_____ClO2↑+______CO2↑+______KHSO4+_____H2O
(2)______C2H5OH+_____KMnO4+_____H2SO4=_____K2SO4+_____MnSO4+______CO2↑+_____H2O
【变式3-2】(2025·浙江省宁波市高三第一次模拟)高铁酸钠Na2FeO4是一种绿色消毒剂,碱性条件下湿法制备的化学原理为:NaClO+Fe(OH)3+NaOH→Na2FeO4+X+H2O (未配平)。下列说法正确的是(NA表示阿伏加德罗常数的值) ( )
A.X表示Cl2
B.氧化剂与还原剂物质的量之比为2:3
C.1L0.1mol·L-1NaClO溶液中含ClO-数目为0.1NA
D.若生成0.5molH2O,则反应转移的电子数为0.6NA
【变式3-3】高铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中使用的一种新型净水剂作剂,它的氧化性比高锰酸钾更强,本身在反应中被还原为Fe2+离子.配平制取铁酸钠的化学方程式:________Fe(NO3)3+________NaOH+________Cl2═________Na2FeO4+________NaCl+6NaNO3+8H2O.反应中,________元素被氧化,每生成8mol H2O转移电子总数为________。
▌题型04 电子守恒法在化学计算中的应用
1.计算依据:得失电子守恒
在氧化还原反应中,转移电子数=n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价—低价) =n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价—低价)
2.解题步骤:
2.
【典例4】在一定条件下,RO和F2可发生如下反应:RO+F2+2OH-===RO+2F-+H2O,从而可知在RO中,元素R的化合价是( )
A.+4价 B.+5价 C.+6价 D.+7价
【变式4-1】已知在碱性溶液中可发生如下反应:2M(OH)3+10OH-+3Cl2=2MO4n-+6Cl-+8H2O,则MO4n-中M的化合价是( )
A.+4 B.+5 C.+6 D.+7
【变式4-2】已知在碱性溶液中可发生如下反应:2R(OH)3+3ClO-+4OH-===2RO+3Cl-+5H2O。则RO中R的化合价是( )
A.+3 B.+4 C.+5 D.+6
【变式4-3】
【变式8-3】Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4,而NaClO被还原为NaCl,若反应中Na2Sx与NaClO的计量系数之比为1∶16,则x的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
▌题型05 新情景下氧化还原反应方程式的书写
1.“信息型”氧化还原反应化学(离子)方程式的书写程序
根据电子转移数或常见化合价确定未知产物中元素的化合价;根据溶液的酸碱性确定未知物的类别
→
根据电子守恒配平
→
根据溶液的酸碱性确定参与反应的或
→
根据电荷守恒配平
→
根据原子守恒确定并配平其他物质
2.掌握书写信息型氧化还原反应化学(离子)方程式的步骤(4步法)
第1步:根据题干信息或流程图,判断_______剂、_______剂、_______产物、_______产物
第2步:按“氧化剂+还原剂-还原产物+氧化产物”写出方程式,根据氧化还原反应的守恒规律配平氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物的相应______________。
第3步:根据电荷守恒和溶液的酸碱性,通过在反应方程式的两端添加H+或OH-的形式使方程式的两端的_______守恒。
第4步:根据原子守恒,通过在反应方程式两端添加H2O(或其他小分子)使方程式两端的_______守恒。
【典例5】(2025·江苏苏州高一期中)对硫酸工业尾气或煤浆进行脱硫能有效降低排入大气中的SO2含量。(4)煤浆中的FeS2可用软锰矿粉在酸性条件下进行脱除,Fe3+对该反应有催化作用,其催化原理如图所示。
①X的化学式为 。
②写出足量MnO2脱除FeS2总反应的离子方程式 。
【变式5-1】硫化氢具有还原性,可以和许多氧化剂反应。在酸性条件下,H2S和KMnO4反应生成S、MnSO4、K2SO4和H2O,写出该反应的化学方程式______________________________。
【变式5-2】某反应的反应物与生成物有K2Cr2O7、KCl、CrCl3、Cl2、HCl、H2O,已知氧化性:K2Cr2O7>Cl2,写出并配平该化学方程式:________________________________________。
【变式5-3】已知高铜酸钠(NaCuO2)是一种黑色难溶于水的固体,具有强氧化性,但在中性或碱性溶液下稳定,可在NaOH溶液中用NaClO氧化Cu(OH)2制得。写出制备NaCuO2的离子方程式 。
【变式5-4】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。
自来水中的NO3-对人类健康会产生危害,碱性条件下用Mg还原NO3-,主要产物是Mg(OH)2 、N2等,写出该反应过程的离子方程式_______________________________________。
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