4.2 硫及其化合物的相互转化（举一反三题型专练，江苏专用）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（题型突破·举一反三） 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 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 【典例1】（25-26高一上·江苏盐城·阶段检测）单质到盐的转化关系可表示为： 下列物质在一定条件下的转化关系不正确的是 A． B． C． D． 【变式1-1】（24-25高一上·江苏常州·期末）过量与下列溶液反应的化学方程式错误的是 溶液 现象 化学方程式 A NaOH（含酚酞） 溶液由红色变无色 B 产生淡黄色沉淀 C 溴水 溶液褪色 D 溶液褪色，产生白色沉淀（CuCl） A．A B．B C．C D．D 【变式1-2】（25-26高一上·江苏扬州·阶段检测）某元素的单质及其化合物（G~N）的转化关系如下图所示（转化条件已略去）。常温常压下G、J均为无色气体，J具有漂白性。下列说法不正确的是 A．G与J能反应生成H B．M的溶液既能与酸反应又能与碱反应 C．固体N需密封保存 D．澄清石灰水可用于鉴别J和 【变式1-3】（25-26高一上·江苏扬州·期末）下列含硫物质之间的化学反应表示正确的是 A．FeS除废水中Hg2+：S2-+Hg2+=HgS↓ B．H2S2与足量NaOH溶液反应：H2S2+OH- = +H2O C．SO2与溴水反应：SO2+Br2+2H2O=H2SO3+HBr+HBrO D．用Na2S2O3除去漂白废水中的余氯：+4Cl2+5H2O=2+8Cl-+10H+ ▌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·江苏盐城·期末）利用物质类别及化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。硫的“价类”二维图如下。 下列说法不正确的是 A．c通入H2O2溶液中可得到e B．b在足量的O2中燃烧得到d C．a与c可以反应生成b D．f与e的浓溶液可以反应生成c 【变式2-1】（25-26高一下·江苏南京·阶段检测）“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2-2】（25-26高一下·江苏无锡·期中）如图所示是某位同学所绘的硫元素“价类二维图”，下列关于图中字母对应物质的性质说法不正确的是 A．a的溶液在空气中久置会有浑浊产生 B．b既有氧化性又有还原性，c只有氧化性，没有还原性 C．酸雨的主要成分是d，久置后转化为e，pH值降低 D．硫元素在自然界的含氧酸盐主要以的形式，而不是以的形式存在 【变式2-3】（25-26高一上·江苏苏州·阶段检测）下图是部分硫及其化合物的“价—类”二维图。根据图示回答下列问题： (1)对应上图中___________(填字母)。 (2)欲制备，从氧化还原角度分析。合理的是___________(填字母)。 A． B． C． D． (3)根据“价—类”二维图预测，与酸性溶液反应表现___________性(选填“氧化”或“还原”)。 (4)能与发生如下反应：，当转移2mol电子时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。 (5)已知通过氧化反应原理，能用处理废水中的，请配平下列离子方程式：___________。 _____+__________________________ (6)某小组同学设计实验实现几种价态硫元素转化。 可选用实验药品如下：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(填序号) 证明实现转化的现象 ⅰ ___________ ___________ ⅱ ②、⑦、⑥ ①实验ⅰ中需要选择的试剂(填序号)___________，证明实现转化的现象是___________。 ②若将实验ⅱ中产生的气体通入紫色石蕊溶液中，则现象为___________。 ▌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】（25-26高一上·江苏无锡·阶段检测）根据氧化还原反应的知识回答下列问题： I、已知下列四个反应： ①     ② ③     ④高温下： 试从氧化还原的角度，回答下列问题： (1)水只作氧化剂的是__________； (2)水只作还原剂的是__________； (3)水既不作氧化剂又不作还原剂的是__________。 Ⅱ、铬的化合物有如下转化关系。 (4)上述6个转化关系中需要加入氧化剂的反应是__________（填编号）。 (5)已知在常温下，能与浓盐酸发生如下反应，请配平以下反应：__________。 ____________HCl（浓）________________________ 反应中：氧化剂是__________。当生成时，被氧化的还原剂为__________g； Ⅲ、 (6)有下列6种物质：、、、、、组成一个氧化还原反应，已知在反应中失去电子，是反应物之一，则反应的化学方程式为____________________。 【变式3-1】（23-24高一上·江苏苏州·阶段检测）由铁及其化合物可制得铁红、氯化铁、绿矾、高铁酸钾、铁黄等物质。高铁酸钾是一种既能杀菌、消毒，又能絮凝净水的水处理剂，能与水反应生成氢氧化铁和氧气。铁黄可用作生产磁性材料、颜料的原料。工业制备的离子方程式为(未配平)。下列有关说法不正确的是 A．属于强电解质 B．上述(未配平)的反应中还原产物和氧化产物的物质的量之比为 C．每与水反应，产生 D．处理水时，形成的胶体能吸附水中悬浮的杂质 【变式3-2】（25-26高一上·江苏无锡·期中）国际化学年的中国宣传口号是“化学我们的生活，我们的未来”。学习化学应该明白“从生活中来，到生活中去”的道理。请填空： (1)小苏打可治疗胃酸过多，其反应的离子反应方程式为_________________。 (2)中国古代著作中有“银针验毒”的记录，其原理为4Ag+2H2S+O2=2Ag2S+2H2O。用双线桥标出上述方程式的电子转移方向和数目_____________________________。 (3)火药是中国的“四大发明”之一、黑火药在发生爆炸时，发生如下反应2KNO3+3C+S=K2S+N2↑+3CO2↑，其中还原产物是___________。 (4)人体内铁元素是以Fe2+和Fe3+的形式存在。Fe2+易被人体吸收，服用维生素C，可使Fe3+转化成Fe2+，说明维生素C具有________(填“氧化性”或“还原性”)。 (5)在潜水艇和消防员的呼吸面具中都有Na2O2，Na2O2与CO2所发生反应的化学方程式为______________________________________________。 (6)配平的化学方程式：___________。 ______Fe(NO3)2+______HNO3=_______NO↑ +_____Fe(NO3)3 +_______H2O 【变式3-3】（25-26高一上·江苏南京·阶段检测）Ⅰ.三氧化二砷()，俗称砒霜，无臭无味，外观为白色霜状粉末，微溶于水。请回答下列问题： (1)中元素的化合价为______价。 (2)砒霜包装标签上应印有的标志是______。 A． B． C． D． (3)与溶液反应的化学方程式为，该反应______(填“属于”或“不属于”)氧化还原反应，该反应的离子方程式为______________________。 (4)菜谱中记载：河虾不宜与西红柿同食。主要原因是河虾中含有五价砷，西红柿中含有比较多的维生素C，两者同食可给出一个公式：大量海鲜＋大量维生素C=砒霜。下面有关解释不正确的是______。 A．青菜中含有维生素C B．维生素C具有氧化性 C．致人中毒过程中砷发生还原反应 D．砒霜是还原产物 (5)已知与可发生反应，其中氢元素的化合价未发生变化。 ①用双线桥法标明上述反应中电子转移的方向和数目___________________________。 ②在上述反应中表现出______性(填“氧化”或“还原”)。 Ⅱ.绿矾(七水合硫酸亚铁，)能够用于处理工业废水中具有强氧化性的离子重铬酸根()，反应原理为：________________________。 (6)写出该反应配平后的离子反应方程式______________________________。 ▌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·江苏苏州·阶段检测）一种制备氧化亚铜()的工艺路线如图-1所示。 已知：水溶液中、、的物质的量分数随的分布如图-2。 (1)反应Ⅰ氧化剂与还原剂的物质的量之比为_____。 (2)反应Ⅱ所得溶液控制在4～5，此时S元素的主要存在形式为_____。 (3)向反应Ⅱ所得溶液中加入调节，发生反应的离子方程式为_____。 (4)采用低温真空蒸发的主要目的是_____。 (5)反应Ⅲ中化合物X与溶液反应制得产品。 ①写出该反应的离子方程式_____。 ②纯度的测定方法如下：取1.000g样品置于烧杯中，加入足量酸化的溶液，完全溶解后，用0.1000溶液进行滴定至终点，共消耗溶液20.00(假定样品中的其他成分不与反应)，该样品中的纯度为_____。 已知：； 【变式4-1】（25-26高一下·江苏常州·阶段检测）一种铁基脱硫剂脱除硫化氢的方法包括吸收和再生两个阶段，其工艺流程原理如图所示。下列有关说法错误的是 A．反应①中既不是氧化产物，又不是还原产物 B．再生反应②的离子方程式为： C．氧化性： D．若要保持脱硫液中的物质的量不变，则吸收的与通入的的物质的量之比为 【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】（25-26高一上·江苏苏州·阶段检测）亚氯酸钠是强氧化剂，可用于漂白和消毒。消毒时自身被还原为。一种生产无水晶体的流程如下。 已知：a．(沸点11℃)浓度过高时易发生分解爆炸，可用气体稀释至含量10%以下。 b．温度高于60℃时，易分解。 (1)“发生器”中。 ①溶液与气体反应生成和，其化学方程式为___________。 ②发生器中鼓入空气的作用为___________。 (2)“吸收塔”中。 ①吸收塔中生成的反应中，n(氧化剂)：n(还原剂)=___________。 ②吸收过程需控制温度在10℃以下，其目的是除了将液化、易被充分吸收，还有___________(写两点)。 ③吸收塔中、对粗产品中含量的影响如下图所示。则最佳条件为___________，___________。 (3)为测定所得产品的纯度，进行如下实验： 步骤①：取1.000g样品于烧杯中，用适量蒸馏水溶解后，加入略过量的KI晶体，再滴加适量的稀硫酸，充分反应；(已知反应生成和NaCl) 步骤②：将所得溶液转移至250mL容量瓶中，稀释定容得溶液A； 步骤③：准确移取25.00mL溶液A于锥形瓶中，向锥形瓶中滴加两滴淀粉溶液作指示剂，用的标准溶液与之反应，至恰好完全反应时消耗溶液22.00mL。(反应方程式为：) 计算该产品的纯度___________(写出计算过程)。 ▌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】（25-26高一上·江苏南通·阶段检测）按要求填空： (1)检验溶液中是否含有NaCl残留的方法是_______。 (2)等质量的和与足量的盐酸反应，_________放出的更多。 (3)新型纳米材料氧缺位铁酸盐（、、，且均为+2价，下同）是由铁酸盐经过高温反应得到。若中，，则中与个数之比为___________。 (4)某溶液中，，，如果溶液中还有，_______。 (5)粗盐中常含有，、等杂质离子，正确的除杂操作顺序为_______（填序号）。 ①加入稍过量的溶液；②加入稍过量的溶液；③加入适量的稀盐酸；④加入稍过量的NaOH溶液；⑤过滤。 (6)从钴渣（主要成分为，还含有少量）中回收金属的部分流程如下： ①写出“浸取”时所发生反应的离子方程式：___________。 ②写出“浸取”时所发生反应的离子方程式：___________。 【变式5-1】（26-27高一上·江苏·期中）在酸性环境中几种离子之间会发生如下转化，下列说法中不正确的是 A．反应①中为氧化剂 B．反应②中是氧化产物 C．反应不可能发生 D．按离子的氧化性从强到弱排列，顺序应该是： 【变式5-2】（23-24高一下·江苏泰州·阶段检测）锰(Mn)元素的化合物存在下列转化关系： 下列说法不正确的是 A．反应①②③中锰元素的化合价均发生了变化 B．反应①的离子方程式为 C．碱性条件下，KClO3的氧化性强于K2MnO4 D．反应③同时生成棕黑色沉淀，则该反应中氧化剂和还原剂物质的量之比为2∶1 【变式5-3】（23-24高一上·江苏无锡·阶段检测）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-。 1 / 2 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（题型突破·举一反三） 题型01 含硫物质之间的转化 【典例1】A 【变式1-1】B 【变式1-2】D 【变式1-3】D 题型02 利用“价—类”二维图构建含硫物质的转化关系 【典例2】B 【变式2-1】C 【变式2-2】B 【变式2-3】(1)Z (2)B (3)还原 (4)1：2 (5) (6) ①⑤ 酸性KMnO4溶液褪色 紫色石蕊溶液变红 题型03 氧化还原反应方程式的配平 升高 降低 种类 个数 相等 化合价 得失电子数 相等 化学计量 化学计量 质量 电荷 电子 H(氢) O(氧) O(氧) H2O(水) OH－ 【典例3】(1) ①④ (2) ② (3) ③ (4) ④⑥ (5) 配平系数为1、14、2、2、3、7 氧化剂是 被氧化的还原剂质量为36.5 (6) 【变式3-1】C 【变式3-2】(1) (2) (3)N2、K2S (4)还原性 (5) (6)3Fe(NO3)2+4HNO3=1NO↑+3Fe(NO3)3+2H2O 【变式3-3】(1)+3 (2)C (3) 不属于 (4)B (5) 氧化 (6) 题型04 电子守恒法在化学计算中的应用 【典例4】(1)1:1 (2) (3)+OH-=+H2O (4)防止Na2SO3被氧化 (5) 2Cu2++3=Cu2O↓+2SO2↑+ 72% 【变式4-1】D 【变式4-2】A 【变式4-3】(1) 2NaClO3+SO2=2ClO2+Na2SO4 稀释ClO2，防止发生爆炸 (2) 2:1 防止NaClO2在温度过高时分解，影响产品纯度；避免H2O2分解 4 0.8 (3)99.55% 题型05 新情景下氧化还原反应方程式的书写 【典例5】(1)焰色试验 (2) (3)1：1 (4) (5)①②④⑤③或④①②⑤③或①④②⑤③ (6) 【变式5-1】C 【变式5-2】D 【变式5-3】(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 1 / 2 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（题型突破·举一反三） 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 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 【典例1】（25-26高一上·江苏盐城·阶段检测）单质到盐的转化关系可表示为： 下列物质在一定条件下的转化关系不正确的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A．与反应生成，与反应生成，但与混合无沉淀、气体或弱电解质生成，无法发生复分解反应得到，A错误； B．常温下与反应生成，与水反应生成，与发生中和反应生成，B正确； C．在足量中燃烧生成，与水反应生成，与反应生成沉淀和水，C正确； D．在中燃烧生成，与水反应生成，与碱性氧化物反应生成和水，D正确； 故选A。 【变式1-1】（24-25高一上·江苏常州·期末）过量与下列溶液反应的化学方程式错误的是 溶液 现象 化学方程式 A NaOH（含酚酞） 溶液由红色变无色 B 产生淡黄色沉淀 C 溴水 溶液褪色 D 溶液褪色，产生白色沉淀（CuCl） A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】A．过量与反应生成酸性的，使含酚酞的NaOH溶液由红色变无色，反应方程式符合反应事实，A正确； B．过量与发生归中反应，的价态只能向中间价态靠拢，归中为0价的单质，不会生成+6价的，且过量反应应生成，正确总反应为，B错误； C．具有还原性，与溴水发生氧化还原反应生成和，溴水褪色，反应方程式电子守恒、原子守恒，符合反应事实，C正确； D．还原为，生成白色沉淀，被氧化为+6价的，反应方程式电子守恒、原子守恒，符合反应事实，D正确； 选B。 【变式1-2】（25-26高一上·江苏扬州·阶段检测）某元素的单质及其化合物（G~N）的转化关系如下图所示（转化条件已略去）。常温常压下G、J均为无色气体，J具有漂白性。下列说法不正确的是 A．G与J能反应生成H B．M的溶液既能与酸反应又能与碱反应 C．固体N需密封保存 D．澄清石灰水可用于鉴别J和 【答案】D 【解析】首先推断物质：具有漂白性的无色气体J为，结合转化关系可推知G为，H为，K为，M为，N为，L为。 A．与发生归中反应生成和，可得到H，A正确； B．为弱酸的酸式盐，与酸反应生成，与碱反应生成亚硫酸盐，既能与酸反应又能与碱反应，B正确； C．中为+4价，具有还原性，易被空气中的氧化变质，因此固体N需密封保存，C正确； D．和与澄清石灰水反应的现象完全相同，均为先产生白色沉淀，气体过量后沉淀溶解，无法用澄清石灰水鉴别二者，D错误； 故选D。 【变式1-3】（25-26高一上·江苏扬州·期末）下列含硫物质之间的化学反应表示正确的是 A．FeS除废水中Hg2+：S2-+Hg2+=HgS↓ B．H2S2与足量NaOH溶液反应：H2S2+OH- = +H2O C．SO2与溴水反应：SO2+Br2+2H2O=H2SO3+HBr+HBrO D．用Na2S2O3除去漂白废水中的余氯：+4Cl2+5H2O=2+8Cl-+10H+ 【答案】D 【解析】A．是难溶电解质，离子方程式中不能拆写为，正确反应为，A错误； B．为二元酸，与足量反应应生成正盐，正确离子方程式为，B错误； C．具有还原性，溴水具有强氧化性，二者发生氧化还原反应生成和，正确方程式为，C错误； D．中为+2价，被氧化为+6价的，被还原为，方程式原子、电荷、得失电子均守恒，D正确； 故答案选D。 ▌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·江苏盐城·期末）利用物质类别及化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。硫的“价类”二维图如下。 下列说法不正确的是 A．c通入H2O2溶液中可得到e B．b在足量的O2中燃烧得到d C．a与c可以反应生成b D．f与e的浓溶液可以反应生成c 【答案】B 【分析】据硫的“价类”二维图可知a为H2S，b为S，c为SO2，d为SO3，e为H2SO4，f为亚硫酸盐，g为-2价硫的盐。 【解析】A．过氧化氢具有强氧化性，能将二氧化硫氧化为硫酸，A正确； B．硫和氧气燃烧只能生成二氧化硫，不能生成三氧化硫，B错误； C．H2S与SO2可发生归中反应生成S，C正确； D．亚硫酸盐(如Na2SO3)和浓硫酸(70%左右)反应生成二氧化硫、水和硫酸钠，D正确； 故选B。 【变式2-1】（25-26高一下·江苏南京·阶段检测）“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 【分析】由其价类二维图可知，a为，b为，c为，d为，e为亚硫酸盐。由此解题。 【解析】A．H2S气体在过量O2中燃烧生成，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．a为，催化氧化反应为， 该反应为可逆反应，可逆反应有限度，即1 mol与足量在一定条件下充分反应时转移电子小于2 mol，B错误； C．c为，d为，为中强酸，为强酸，即硫酸型酸雨样品在空气中放置时转化为，样品的酸性增强，C正确； D．与等体积混合后通入品红溶液中的反应为，和HCl都无漂白性，即与等体积混合后通入品红溶液中，漂白效果减弱，D错误； 故答案选C。 【变式2-2】（25-26高一下·江苏无锡·期中）如图所示是某位同学所绘的硫元素“价类二维图”，下列关于图中字母对应物质的性质说法不正确的是 A．a的溶液在空气中久置会有浑浊产生 B．b既有氧化性又有还原性，c只有氧化性，没有还原性 C．酸雨的主要成分是d，久置后转化为e，pH值降低 D．硫元素在自然界的含氧酸盐主要以的形式，而不是以的形式存在 【答案】B 【分析】首先根据价类二维图的化合价与物质类别对应关系，a为-2价硫的氢化物，对应；b为0价硫的单质，对应；c为+4价硫的氧化物，对应；d为+4价硫的含氧酸，对应；e为+6价硫的含氧酸，对应；f为+4价硫形成的盐，对应亚硫酸盐；g为+6价硫形成的盐，对应硫酸盐。明确各物质的氧化还原性质与转化关系。 【解析】A．水溶液久置会被空气中氧化生成单质，产生浑浊，A正确； B．为0价，处于硫元素的中间价态，既有氧化性又有还原性；中为+4价，也处于中间价态，可被氧化为+6价，也可被还原为0价或-2价，同样既有氧化性又有还原性，c只有氧化性没有还原性的表述错误，B错误； C．酸雨的主要成分为，久置后被氧化为强酸，酸性增强，pH值降低，C正确； D．亚硫酸盐还原性强、不稳定，自然界中硫的含氧酸盐主要以稳定的硫酸盐形式存在，D正确； 故选 B。 【变式2-3】（25-26高一上·江苏苏州·阶段检测）下图是部分硫及其化合物的“价—类”二维图。根据图示回答下列问题： (1)对应上图中___________(填字母)。 (2)欲制备，从氧化还原角度分析。合理的是___________(填字母)。 A． B． C． D． (3)根据“价—类”二维图预测，与酸性溶液反应表现___________性(选填“氧化”或“还原”)。 (4)能与发生如下反应：，当转移2mol电子时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。 (5)已知通过氧化反应原理，能用处理废水中的，请配平下列离子方程式：___________。 _____+__________________________ (6)某小组同学设计实验实现几种价态硫元素转化。 可选用实验药品如下：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(填序号) 证明实现转化的现象 ⅰ ___________ ___________ ⅱ ②、⑦、⑥ ①实验ⅰ中需要选择的试剂(填序号)___________，证明实现转化的现象是___________。 ②若将实验ⅱ中产生的气体通入紫色石蕊溶液中，则现象为___________。 【答案】(1)Z (2)B (3)还原 (4)1：2 (5) (6) ①⑤ 酸性KMnO4溶液褪色 紫色石蕊溶液变红 【解析】（1）的S原子为+3价，属于盐，对应Z。 （2）的S原子为+2价，应采取归中反应制备，即使用，故答案为B。 （3）与酸性溶液反应，S化合价升高，被氧化，表现还原性。 （4）反应有计量关系：，则转移2mol电子时，氧化剂（）与还原剂（）的物质的量之比为0.5mol：1mol=1：2。 （5）与反应，S化合价升高（+4→+6），Cr化合价降低（+6→+3），根据得失电子守恒可知，离子方程式为：。 （6）①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，溶液、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； ②实验ii中发生的反应为Cu和浓H2SO4反应生成了CuSO4、SO2和H2O，气体为SO2，SO2溶于水显酸性，可使紫色石蕊溶液变红。 ▌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】（25-26高一上·江苏无锡·阶段检测）根据氧化还原反应的知识回答下列问题： I、已知下列四个反应： ①     ② ③     ④高温下： 试从氧化还原的角度，回答下列问题： (1)水只作氧化剂的是__________； (2)水只作还原剂的是__________； (3)水既不作氧化剂又不作还原剂的是__________。 Ⅱ、铬的化合物有如下转化关系。 (4)上述6个转化关系中需要加入氧化剂的反应是__________（填编号）。 (5)已知在常温下，能与浓盐酸发生如下反应，请配平以下反应：__________。 ____________HCl（浓）________________________ 反应中：氧化剂是__________。当生成时，被氧化的还原剂为__________g； Ⅲ、 (6)有下列6种物质：、、、、、组成一个氧化还原反应，已知在反应中失去电子，是反应物之一，则反应的化学方程式为____________________。 【答案】(1) ①④ (2) ② (3) ③ (4) ④⑥ (5) 配平系数为1、14、2、2、3、7 氧化剂是 被氧化的还原剂质量为36.5 (6) 【解析】（1）氧化剂在反应中得电子，所含元素化合价降低；反应①、④中的元素从+1价变为0价，化合价降低，元素化合价不变，故水只作氧化剂。 （2）还原剂在反应中失电子，所含元素化合价升高；反应②中的元素从-2价变为0价，化合价升高，元素化合价不变，故水只作还原剂。 （3）反应③中只有元素化合价既升高又降低，发生歧化反应，中、元素化合价均无变化，故水既不作氧化剂也不作还原剂。 （4）需要加入氧化剂的反应中，元素化合价升高，失电子发生氧化反应；算得、中为+6价，、、中为+3价，反应④（+3→+6）、⑥（+3→+6）中化合价升高，需加氧化剂。 （5）中从+6价→+3价，得6e⁻；HCl中从-1价→0价，失e⁻，根据电子得失守恒可知化学方程式为 ；化合价降低，作氧化剂；生成的物质的量，被氧化的全部转化为，故被氧化的的 物质的量为，质量为。 （6）失电子作还原剂，元素从+4价升高为+6价，故氧化剂为，元素从+5价降低为0价生成；根据得失电子守恒得与系数比为5:2，再结合原子守恒配平，作酸性反应物提供硫酸根，方程式为。 【变式3-1】（23-24高一上·江苏苏州·阶段检测）由铁及其化合物可制得铁红、氯化铁、绿矾、高铁酸钾、铁黄等物质。高铁酸钾是一种既能杀菌、消毒，又能絮凝净水的水处理剂，能与水反应生成氢氧化铁和氧气。铁黄可用作生产磁性材料、颜料的原料。工业制备的离子方程式为(未配平)。下列有关说法不正确的是 A．属于强电解质 B．上述(未配平)的反应中还原产物和氧化产物的物质的量之比为 C．每与水反应，产生 D．处理水时，形成的胶体能吸附水中悬浮的杂质 【答案】C 【解析】A．强电解质是指在水溶液中或熔融状态下，能够完全电离的化合物，即溶于水的部分或者熔融状态时，可以完全变成阴阳离子的化合物，一般是强酸、强碱和大部分盐类；属于强电解质，A正确； B．反应中铁化合价由+3变为+6被氧化，得到氧化产物，氯元素化合价由+1变为-1被还原，得到还原产物，结合电子守恒可知，反应为，则还原产物和氧化产物的物质的量之比为，B正确； C．1mol与水反应转移3mol电子，而产生转移2mol电子，电子不守恒，C错误；   D．处理水时形成胶体，氢氧化铁胶体具有吸附性，能吸附水中悬浮的杂质而净水，D正确； 故选C。 【变式3-2】（25-26高一上·江苏无锡·期中）国际化学年的中国宣传口号是“化学我们的生活，我们的未来”。学习化学应该明白“从生活中来，到生活中去”的道理。请填空： (1)小苏打可治疗胃酸过多，其反应的离子反应方程式为_________________。 (2)中国古代著作中有“银针验毒”的记录，其原理为4Ag+2H2S+O2=2Ag2S+2H2O。用双线桥标出上述方程式的电子转移方向和数目_____________________________。 (3)火药是中国的“四大发明”之一、黑火药在发生爆炸时，发生如下反应2KNO3+3C+S=K2S+N2↑+3CO2↑，其中还原产物是___________。 (4)人体内铁元素是以Fe2+和Fe3+的形式存在。Fe2+易被人体吸收，服用维生素C，可使Fe3+转化成Fe2+，说明维生素C具有________(填“氧化性”或“还原性”)。 (5)在潜水艇和消防员的呼吸面具中都有Na2O2，Na2O2与CO2所发生反应的化学方程式为______________________________________________。 (6)配平的化学方程式：___________。 ______Fe(NO3)2+______HNO3=_______NO↑ +_____Fe(NO3)3 +_______H2O 【答案】(1) (2) (3)N2、K2S (4)还原性 (5) (6)3Fe(NO3)2+4HNO3=1NO↑+3Fe(NO3)3+2H2O 【解析】（1）小苏打为碳酸氢钠，胃酸主要成分为盐酸，二者反应生成氯化钠、二氧化碳和水，是弱酸的酸式酸根，离子方程式中不能拆分，其离子方程式为：。 （2）反应中元素化合价从0价升高到+1价，4个共失去；元素化合价从0价降低到-2价，1个分子中2个共得到，按双线桥“由反应物变价元素指向生成物对应变价元素、标注得失电子及变化”的规则标注即可，表示为：。 （3）氧化还原反应中，氧化剂得电子化合价降低，被还原得到的产物为还原产物。该反应中元素从+5价降为0价、元素从0价降为-2价，对应生成的和均为还原产物。 （4）转化为时铁元素化合价降低，发生还原反应，作氧化剂，维生素C在该反应中失电子作还原剂，体现还原性。 （5）过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，可作呼吸面具供氧剂，配平得到该反应方程式：。 （6）该反应中元素从+2价升高到+3价，每个失去1个；部分元素从+5价降低到+2价，每生成1个得到3个，根据得失电子守恒确定系数为3、系数为1，再根据Fe原子守恒，确定系数为3，根据N原子守恒，确定系数为4，最后根据H、O原子守恒，确定系数为2。配平后的化学方程式：3Fe(NO3)2+4HNO3=1NO↑+3Fe(NO3)3+2H2O。 【变式3-3】（25-26高一上·江苏南京·阶段检测）Ⅰ.三氧化二砷()，俗称砒霜，无臭无味，外观为白色霜状粉末，微溶于水。请回答下列问题： (1)中元素的化合价为______价。 (2)砒霜包装标签上应印有的标志是______。 A． B． C． D． (3)与溶液反应的化学方程式为，该反应______(填“属于”或“不属于”)氧化还原反应，该反应的离子方程式为______________________。 (4)菜谱中记载：河虾不宜与西红柿同食。主要原因是河虾中含有五价砷，西红柿中含有比较多的维生素C，两者同食可给出一个公式：大量海鲜＋大量维生素C=砒霜。下面有关解释不正确的是______。 A．青菜中含有维生素C B．维生素C具有氧化性 C．致人中毒过程中砷发生还原反应 D．砒霜是还原产物 (5)已知与可发生反应，其中氢元素的化合价未发生变化。 ①用双线桥法标明上述反应中电子转移的方向和数目___________________________。 ②在上述反应中表现出______性(填“氧化”或“还原”)。 Ⅱ.绿矾(七水合硫酸亚铁，)能够用于处理工业废水中具有强氧化性的离子重铬酸根()，反应原理为：________________________。 (6)写出该反应配平后的离子反应方程式______________________________。 【答案】(1)+3 (2)C (3) 不属于 (4)B (5) 氧化 (6) 【解析】（1）化合物中氧元素化合价为-2，根据化合物中正负化合价代数和为0，设元素化合价为x，则，解得，即元素的化合价为； （2）砒霜为剧毒物质，包装标签应印有剧毒品标志：A为氧化剂标志，B为爆炸品标志，C为剧毒品标志，D为腐蚀品标志，故选C； （3）该反应中所有元素化合价均未发生变化，无电子转移，因此不属于氧化还原反应；书写离子方程式时，氧化物和保留化学式，强电解质、拆为离子，删去两边未参与反应的，即可得到对应离子方程式； （4）A．大量食用海鲜和青菜易中毒，西红柿属于青菜范畴，可知青菜中含有维生素C，A正确； B．反应中元素化合价降低，说明维生素C中某元素化合价升高，维生素C作还原剂，具有还原性，B错误； C．致人中毒过程中五价砷变为三价砷，化合价降低，发生还原反应，C正确； D．砒霜是砷元素被还原得到的产物，属于还原产物，D正确； 故答案选B； （5） ①反应中元素化合价由0升高为+2，每个失去2个电子，6个共失去；元素化合价由+3降低为-3，每个得到6个电子，1个含2个，共得到，据此用双线桥标注电子转移，；②中元素化合价降低，得电子发生还原反应，表现出氧化性； （6）配平依据：变为，每个失去1个电子；中为+6价，变为，每个得到3个电子，1个共得到6个电子；根据电子守恒，系数为6，系数为1；再根据电荷守恒，系数为14；最后根据原子守恒，确定、、系数分别为6、2、7，得到配平的离子方程式； ▌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·江苏苏州·阶段检测）一种制备氧化亚铜()的工艺路线如图-1所示。 已知：水溶液中、、的物质的量分数随的分布如图-2。 (1)反应Ⅰ氧化剂与还原剂的物质的量之比为_____。 (2)反应Ⅱ所得溶液控制在4～5，此时S元素的主要存在形式为_____。 (3)向反应Ⅱ所得溶液中加入调节，发生反应的离子方程式为_____。 (4)采用低温真空蒸发的主要目的是_____。 (5)反应Ⅲ中化合物X与溶液反应制得产品。 ①写出该反应的离子方程式_____。 ②纯度的测定方法如下：取1.000g样品置于烧杯中，加入足量酸化的溶液，完全溶解后，用0.1000溶液进行滴定至终点，共消耗溶液20.00(假定样品中的其他成分不与反应)，该样品中的纯度为_____。 已知：； 【答案】(1)1:1 (2) (3)+OH-=+H2O (4)防止Na2SO3被氧化 (5) 2Cu2++3=Cu2O↓+2SO2↑+ 72% 【分析】铜和浓硫酸反应(反应Ⅰ)生成二氧化硫气体和硫酸铜，生成的二氧化硫气体与碳酸钠反应(反应Ⅱ)，所得溶液成分是NaHSO3，气体2为CO2气体，调节溶液pH值至11，使NaHSO3转化为Na2SO3，低温真空蒸发(防止Na2SO3被氧化)，所得固体X为Na2SO3晶体、溶液Y是Na2SO3溶液；Na2SO3和CuSO4反应方程式是2CuSO4+3Na2SO3= Cu2O+2SO2↑+3Na2SO4。 【解析】（1）反应Ⅰ为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1； （2）由图2可知，反应Ⅱ所得溶液控制在4～5，此时S元素的主要存在形式为； （3）向反应Ⅱ所得溶液中加入调节，NaHSO3与NaOH反应得到Na2SO3，发生反应的离子方程式为：+OH-=+H2O； （4）由于Na2SO3易被空气中的氧气氧化，故采用低温真空蒸发； （5）①X为Na2SO3晶体，与硫酸铜溶液反应，被氧化为，同时生成沉淀，离子方程式为2Cu2++3=Cu2O↓+2SO2↑+ ②根据方程式；可知，Cu2O~2Fe2+~，n(Cu2O)==×0.1000mol/L×0.0200L=0.005mol，Cu2O的纯度为=72%。 【变式4-1】（25-26高一下·江苏常州·阶段检测）一种铁基脱硫剂脱除硫化氢的方法包括吸收和再生两个阶段，其工艺流程原理如图所示。下列有关说法错误的是 A．反应①中既不是氧化产物，又不是还原产物 B．再生反应②的离子方程式为： C．氧化性： D．若要保持脱硫液中的物质的量不变，则吸收的与通入的的物质的量之比为 【答案】D 【解析】A．反应①中中硫元素由-2价变为0价，H元素化合价不变，既不是氧化产物，又不是还原产物，故A正确； B．反应②中被氧化为，被还原为，结合电子守恒，反应为，故B正确； C．氧化还原反应中，氧化性：氧化剂>氧化产物，反应①中铁离子氧化硫化氢生成氧化产物硫单质、反应②中氧气氧化亚铁离子生成氧化产物铁离子，则氧化性：，故C正确； D．发生反应①和②，要保持脱硫液中的物质的量不变，根据得失电子守恒，有关系式：，则吸收的与通入的的物质的量之比为2:1，故D错误； 故选D。 【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】（25-26高一上·江苏苏州·阶段检测）亚氯酸钠是强氧化剂，可用于漂白和消毒。消毒时自身被还原为。一种生产无水晶体的流程如下。 已知：a．(沸点11℃)浓度过高时易发生分解爆炸，可用气体稀释至含量10%以下。 b．温度高于60℃时，易分解。 (1)“发生器”中。 ①溶液与气体反应生成和，其化学方程式为___________。 ②发生器中鼓入空气的作用为___________。 (2)“吸收塔”中。 ①吸收塔中生成的反应中，n(氧化剂)：n(还原剂)=___________。 ②吸收过程需控制温度在10℃以下，其目的是除了将液化、易被充分吸收，还有___________(写两点)。 ③吸收塔中、对粗产品中含量的影响如下图所示。则最佳条件为___________，___________。 (3)为测定所得产品的纯度，进行如下实验： 步骤①：取1.000g样品于烧杯中，用适量蒸馏水溶解后，加入略过量的KI晶体，再滴加适量的稀硫酸，充分反应；(已知反应生成和NaCl) 步骤②：将所得溶液转移至250mL容量瓶中，稀释定容得溶液A； 步骤③：准确移取25.00mL溶液A于锥形瓶中，向锥形瓶中滴加两滴淀粉溶液作指示剂，用的标准溶液与之反应，至恰好完全反应时消耗溶液22.00mL。(反应方程式为：) 计算该产品的纯度___________(写出计算过程)。 【答案】(1) 2NaClO3+SO2=2ClO2+Na2SO4 稀释ClO2，防止发生爆炸 (2) 2:1 防止NaClO2在温度过高时分解，影响产品纯度；避免H2O2分解 4 0.8 (3)99.55% 【分析】在酸性溶液中，NaClO3能被SO2还原为C1O2，而SO2被氧化为硫酸盐，为防止C1O2发生爆炸，通入空气将其稀释，然后在碱性条件下用H2O2还原，从溶液中获得NaClO2。 【解析】（1）①NaClO3溶液与SO2气体反应生成C1O2和NaSO4，S元素化合价由+4升高为+6、Cl元素化合价由+5降低为+4，根据得失电子守恒，配平反应方程式为2NaClO3+SO2=2ClO2+Na2SO4 ；②根据题目信息，C1O2 (沸点11℃)浓度过高时易发生分解爆炸，可用气体稀释至含量10%以下，C1O2发生器中鼓入空气的作用是稀释C1O2，防止发生爆炸。 （2）①吸收塔中C1O2和双氧水反应生成NaClO2和氧气，ClO2中Cl元素化合价由+4降低为+3，ClO2是氧化剂，H2O2中O元素化合价由-1升高为0，H2O2是还原剂，根据得失电子守恒，n(氧化剂)：n(还原剂)=2:1； ②吸收过程需控制温度在10℃以下，其目的是除了将ClO2液化、易被充分吸收，通过信息②，可知其控制温度在10℃以下，还可以防止NaClO2在温度过高时分解，影响产品纯度，同时H2O2性质不稳定，受热易分解，低温条件还可以避免H2O2分解。 ③根据图示，的比值越大NaClO2含量越高，氢氧化钠浓度越大NaClO2含量越高，则最佳条件为c(NaOH)=4mol/L，=0.8。 （3）NaClO2和KI反应生成I2和NaCl，根据得失电子守恒，NaClO2和I2的物质的量比为1:2，再根据I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6，得反应关系式NaClO2~~2I2~~4Na2S2O3，，该NaClO2产品的纯度。 ▌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】（25-26高一上·江苏南通·阶段检测）按要求填空： (1)检验溶液中是否含有NaCl残留的方法是_______。 (2)等质量的和与足量的盐酸反应，_________放出的更多。 (3)新型纳米材料氧缺位铁酸盐（、、，且均为+2价，下同）是由铁酸盐经过高温反应得到。若中，，则中与个数之比为___________。 (4)某溶液中，，，如果溶液中还有，_______。 (5)粗盐中常含有，、等杂质离子，正确的除杂操作顺序为_______（填序号）。 ①加入稍过量的溶液；②加入稍过量的溶液；③加入适量的稀盐酸；④加入稍过量的NaOH溶液；⑤过滤。 (6)从钴渣（主要成分为，还含有少量）中回收金属的部分流程如下： ①写出“浸取”时所发生反应的离子方程式：___________。 ②写出“浸取”时所发生反应的离子方程式：___________。 【答案】(1)焰色试验 (2) (3)1：1 (4) (5)①②④⑤③或④①②⑤③或①④②⑤③ (6) 【分析】本题依次利用特征焰色、物质的量与质量的换算、化合价代数和、电荷守恒、粗盐除杂的试剂作用及先后关系、酸性条件下的浸取反应解答。第（6）问的流程图表明硫酸和亚硫酸钠溶液共同用于浸取，浸取液含钴（Ⅱ）离子、硫酸根离子和铁（Ⅲ）离子，因此氧化铁发生酸溶，氧化钴中的钴（Ⅲ）被还原为钴（Ⅱ），亚硫酸根被氧化为硫酸根。 【解析】（1）镁离子没有特征焰色，钠离子的焰色为黄色。取少量待测溶液进行焰色试验，若火焰呈黄色，则说明溶液中含有氯化钠残留，故填焰色试验； （2）设两种固体的质量均为 m g。两种盐与足量盐酸反应时，每 1 mol 盐均生成 1 mol 二氧化碳，，，所以两者生成二氧化碳的物质的量分别为、。后者较大，因此碳酸氢钠放出的二氧化碳更多； （3）在中，1个M为+2价，3.5个氧的总价态为−7价，因此2个铁的化合价总和为+5。设铁（Ⅲ）、铁（Ⅱ）的个数分别为a、b，则a+b=2，3a+2b=5，解得a=b=1，故铁（Ⅲ）与铁（Ⅱ）个数之比为1∶1； （4）设。以1 L溶液为电荷守恒边界，阳离子所带正电荷浓度等于阴离子所带负电荷浓度，得，解得，因此； （5）氯化钡用于除去硫酸根离子，氢氧化钠用于除去镁离子，碳酸钠用于除去钙离子以及过量氯化钡引入的钡离子，因此①必须在②之前，①与④的先后不受限制。应先过滤除去沉淀，再加入稀盐酸除去过量的碳酸根离子和氢氧根离子，所以③必须在⑤之后。可行顺序为①②④⑤③、④①②⑤③或①④②⑤③； （6）①流程图显示浸取时加入硫酸，氧化铁与氢离子反应生成铁（Ⅲ）离子和水，按原子和电荷守恒配平，离子方程式为。 ②流程图显示浸取时还加入亚硫酸钠溶液，氧化钴中的钴由+3价降为+2价，亚硫酸根中的硫由+4价升为+6价。按电子、原子和电荷守恒配平，离子方程式为。 【变式5-1】（26-27高一上·江苏·期中）在酸性环境中几种离子之间会发生如下转化，下列说法中不正确的是 A．反应①中为氧化剂 B．反应②中是氧化产物 C．反应不可能发生 D．按离子的氧化性从强到弱排列，顺序应该是： 【答案】C 【分析】首先根据图示写出三个氧化还原反应：反应①：，氧化剂是Ce4+，氧化产物是Mn3+，反应②：，氧化剂是Mn3+，氧化产物是Fe3+，反应③：，氧化剂是Fe3+，氧化产物是I2，据此分析作答。 【解析】A．反应①中中元素化合价从+4降低为+3，发生还原反应，作氧化剂，A正确； B．反应②中中元素化合价从+2升高为+3，被氧化得到，故是氧化产物，B正确； C．氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物，由分析可知，氧化性，可氧化生成，反应可能发生，C错误； D．氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物，由分析可知，氧化性顺序为，D正确； 故选C。 【变式5-2】（23-24高一下·江苏泰州·阶段检测）锰(Mn)元素的化合物存在下列转化关系： 下列说法不正确的是 A．反应①②③中锰元素的化合价均发生了变化 B．反应①的离子方程式为 C．碱性条件下，KClO3的氧化性强于K2MnO4 D．反应③同时生成棕黑色沉淀，则该反应中氧化剂和还原剂物质的量之比为2∶1 【答案】D 【分析】MnCl2被ClO2氧化为MnO2固体；在碱性条件下，MnO2能被KClO3氧化为K2MnO4；K2MnO4溶液中通入CO2，可发生歧化反应，生成KMnO4等。 【解析】A．反应①中，Mn元素由+2价升高到+4价，反应②中，Mn元素由+4价升高到+6价，反应③中，锰元素由+6价一部分升高到+7价，一部分降低到+4价，则锰元素的化合价均发生了变化，A正确； B．反应①中，MnCl2被ClO2氧化为MnO2固体，离子方程式为，B正确； C．反应②为3MnO2+KClO3+6KOH=3K2MnO4+KCl+3H2O，则在碱性条件下，KClO3的氧化性强于K2MnO4，C正确； D．反应③同时生成棕黑色沉淀，则发生反应的化学方程式为3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3，则该反应中氧化剂(K2MnO4→MnO2)和还原剂(K2MnO4→KMnO4)物质的量之比为1∶2，D不正确； 故选D。 【变式5-3】（23-24高一上·江苏无锡·阶段检测）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。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $