Question

某研究性學(xué)習(xí)小組探究下列化學(xué)反應(yīng)的特征：
（Ⅰ）硫酸酸化的高錳酸鉀溶液氧化KI：KMnO₄+KI+H₂SO₄→MnSO₄+I₂+KIO₃+K₂SO₄+H₂O；
（Ⅱ）Cu₂S與一定濃度的HNO₃、H₂SO₄混合液反應(yīng)：

Cu₂S+HNO₃+H₂SO₄→Cu（NO₃）₂+CuSO₄+NO₂+NO+H₂O；
（Ⅲ）硫酸銅在高溫下分解：CuSO₄→CuO+SO₃+SO₂+O₂；
（Ⅳ）硫化氫與氫氧化鈉溶液反應(yīng)：NaOH+H₂S→NaHS+Na₂S+H₂O。
（1）絕大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比是固定的。但是，上述化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)是不確定的，即物質(zhì)化學(xué)計量數(shù)有多組。根據(jù)上述實例，請你歸納化學(xué)計量數(shù)有多組的化學(xué)反應(yīng)的特點：_______。
（2）反應(yīng)（Ⅱ）中只有確定_______的物質(zhì)的量之比，化學(xué)方程式的化學(xué)計量數(shù)也隨之確定。
（3）有人認(rèn)為反應(yīng)（Ⅲ）是兩個反應(yīng)式加合的結(jié)果，請分析它是哪兩個化學(xué)反應(yīng)加合而成的_____；在反應(yīng)（Ⅲ）中根據(jù)化合價守恒，_______的物質(zhì)的量之比是固定的；根據(jù)質(zhì)量守恒，_______的物質(zhì)的量之比是固定的。
（4）若硫氫化鈉、硫化鈉的化學(xué)計量數(shù)分別為a、b，則用a，b表示該化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)的化學(xué)方程式為________。

Answer 1

（1）第一種情況：含同種元素的氧化產(chǎn)物或還原產(chǎn)物有兩種及兩種以上；   第二種情況：一個反應(yīng)可以視為兩個反應(yīng)的加合，即多步反應(yīng)的加合反應(yīng)式可能有多組化學(xué)計量數(shù)
（2）NO、NO₂
（3）CuSO₄→CuO+SO₂+O₂、CuSO₄→CuO+SO₃；   SO₂、O₂；   CuSO₄、CuO
（4）（a+2b）NaOH+（a+b）H₂S=aNaHS+bNa₂S+（a+2b）H₂O
【試題分析】

解析：（1）反應(yīng)（Ⅰ）的產(chǎn)物中I₂和KIO₃都是氧化產(chǎn)物，都含有碘元素，它們的比例不定，所以反應(yīng)中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)不確定；反應(yīng)（Ⅱ）的產(chǎn)物中還原產(chǎn)物是NO和NO₂，都含有氮元素；反應(yīng)（Ⅲ）可以分成氧化還原反應(yīng)與非氧化還原反應(yīng)的加合，CuSO₄→CuO+SO₂+O₂和CuSO₄→CuO+SO₃加合得到：CuSO₄→CuO+SO₃+SO₂+O₂。反應(yīng)（Ⅳ）可以視為分步反應(yīng)且都為非氧化還原反應(yīng)：NaOH+H₂S→Na₂S+H₂O與NaOH+H₂S→NaHS+H₂O的加合。根據(jù)上述分析，可以歸納一般規(guī)律。

（2）Cu₂S+HNO₃+H₂SO₄→Cu（NO₃）₂+CuSO₄+NO₂+NO+H₂O中，因為NO和NO₂的物質(zhì)的量不定，得電子總數(shù)不能確定，所以只要確定NO和NO₂的物質(zhì)的量之比或同條件下體積之比，化學(xué)計量數(shù)就固定了，如NO和NO₂物質(zhì)的量之比為1∶1時，配平上述化學(xué)方程式得2Cu₂S+14HNO₃=2Cu（NO₃）₂+2CuSO₄+5（NO+NO₂）+7H₂O。

（3）根據(jù)化合價守恒，氧失去電子的總數(shù)等于硫得到電子的總數(shù)，生成1molSO₂得到2mole^-，生成1molO₂失去4mole^-，即n（SO₂）∶n（O₂）=2∶1；根據(jù)質(zhì)量守恒定律，n（CuSO₄）=n（CuO）。（4）根據(jù)硫化鈉和硫氫化鈉的化學(xué)計量數(shù)，根據(jù)原子守恒配平該反應(yīng)（Ⅳ）的化學(xué)方程式：（a+2b）NaOH+（a+b）H₂S=aNaHS+bNa₂S+（a+2b）H₂O。