培优训练3：化学(离子)方程式的书写
1.(2024·天津理综,7节选)下图中反应①是制备SiH4的一种方法,其副产物MgCl2·6NH3是优质的镁资源。回答下列问题：
(1)在一定条件下,由SiH4和CH4反应生成H2和一种固体耐磨材料________(写化学式)。
(2)为实现燃煤脱硫,向煤中加入浆状Mg(OH)2,使燃烧产生的SO2转化为稳定的Mg化
合
物
,
写
出
该
反
应
的
化
学
方
程
式
：
____________________________________________________________________。 试题解析 (1)由SiH4和CH4反应生成H2和一种固体耐磨材料,显然该耐磨材料为原子晶体SiC。(2)煤燃烧产生的SO2与Mg(OH)2反应生成MgSO3,MgSO3具有还原性,易被空气中的氧气氧化为MgSO4,反应的化学方程式为2Mg(OH)2＋2SO2＋O2===2MgSO4＋2H2O。 参考答案 (1)SiC
(2)2Mg(OH)2＋2SO2＋O2===2MgSO4＋2H2O
2.过二硫酸(结构如图)是一种白色晶体,其酸及盐均为强氧化剂。
(1)(NH4)2S2O8
在
水
溶
液
中
的
电
离
方
程
式
为
_____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。
－－2＋(2)在Ag＋及加热的条件下,S2O28可将溶液中的Mn氧化为MnO4,该反应的离子
方程式为________________________________________________________ ___________________________________________________________________, 观察到的现象是_______________________________________________________。 (3)由氯磺酸(ClSO3H)与过氧化氢作用可得固态的过二硫酸,该反应的化学方程式为__________________________________________________________________。 试题解析 (2)由过二硫酸结构可知,分子中S元素处于最高价＋6价,其中的－1价Ag＋－2－O具有强氧化性,则离子方程式：5S2O8＋2Mn＋8H2O=====2MnO4＋10SO4＋△
2－
2＋
16H,由于生成MnO4,溶液会变为紫色。
2－参考答案 (1)(NH4)2S2O8===2NH＋4＋S2O8
＋－
(2)2Mn
2＋
Ag－－＋2－
＋5S2O28＋8H2O=====2MnO4＋10SO4＋16H
△
＋
溶液颜色变为紫色
(3)2ClSO3H＋H2O2===H2S2O8↓＋2HCl 3.无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。
(1)氯化铝在水中的电离方程式为______________________________________。 (2)工业上用a g铝土矿粉(主要成分为Al2O3,含有Fe2O3、SiO2等杂质)制取无水氯化铝的一种工艺流程如图所示：
已知：
物质 沸点/℃ SiCl4 57.6 AlCl3 180(升华) FeCl3 300(升华) FeCl2 1 023 ①步骤Ⅰ中焙烧时除了生成三种固体单质外,还可以使固体水分挥发、气孔数目增
多,其作用是______________________________________________________(要求写出两种),
步骤Ⅰ中生成非金属单质的反应的化学方程式为_____________________________________________________________________。 ②步骤Ⅲ的尾气经冷却至室温后,用足量的NaOH冷溶液吸收,写出吸收过程中发生反应的离子方程式___________________________________________ _______________________________________________________________。 试题解析 (1)AlCl3在水溶液中能完全电离,属于强电解质,电离方程式为AlCl3===Al3＋＋3Cl－。(2)①步骤Ⅰ中焙烧时,固体水分挥发,可以防止后续步骤生成的AlCl3水解；气孔数目增多,可以增大步骤Ⅱ中反应物的接触面积,加快反应速率。由题意知,铝土矿粉中含有SiO2杂质,SiO2与焦炭在高温下反应生成单质Si,故步骤Ⅰ中生成非金属单质的反应的化学方程式为SiO2＋2C
Si＋2CO↑。②步骤
Ⅲ的尾气经冷却至室温后,主要有Cl2、O2和CO2,用足量的NaOH冷溶液吸收时,
－发生反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O和CO2＋2OH－===CO23
＋H2O。
参考答案 (1)AlCl3===Al3＋3Cl
＋
－
(2)①防止后续步骤生成的AlCl3水解；增大步骤Ⅱ中反应物的接触面积,加快反应△
速率 SiO2＋2C=====Si＋2CO↑
－
②Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O、CO2＋2OH－===CO23＋H2O
4.高铁酸钾(K2FeO4)是一种易溶于水,高效的多功能水处理剂。工业上通常先制得高铁酸钠,然后在一定温度下,向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和,从而使高铁酸钾析出。
(1)高铁酸钾中铁元素的化合价为________,推测其具有的化学性质是________。 (2)高铁酸钾与水反应生成O2、Fe(OH)3(胶体)和KOH。
①该反应的离子方程式为__________________________________________。 ②高铁酸钾作为水处理剂起到的作用是_______________________________。 (3)①在无水条件下制备高铁酸钠的主要反应为2FeSO4＋aNa2O2===2Na2FeO4＋bX＋2Na2SO4＋cO2↑,该反应中物质X的化学式为________,b与c的关系是________。
②一定温度下,向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾,原因是_____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 (4)在碱性条件下,由氯化铁、氯气可制备出高铁酸钾,写出该反应的离子方程式：______________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 试题解析 (1)根据化合物中各元素化合价的代数和为零,可得铁元素的化合价为＋6；高铁酸钾中铁元素处于最高价态,则高铁酸钾具有强氧化性。(2)①高铁酸钾与
－水反应生成O2,同时它本身被还原生成Fe(OH)3,反应的离子方程式为4FeO24＋
10H2O===4Fe(OH)3(胶体)＋8OH－＋3O2↑。②高铁酸钾具有强氧化性,作为水处理剂能起到杀菌消毒的作用,同时其还原产物为Fe(OH)3胶体,又能起到净水的作用。(3)①根据元素守恒可知,X应是Na2O,根据钠元素守恒,有2a＝8＋2b,根据氧元素守恒有2a＝8＋b＋2c,两式联立,可得b＝2c。②一定温度下,向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾,原因是该条件下高铁酸钾的溶解度小于高铁酸钠的溶解度。(4)用氯气在碱性条件下氧化氯化铁可制备高铁酸钾,根据得失电子守恒、
－－原子守恒及电荷守恒,反应的离子方程式为2Fe3＋＋3Cl2＋16OH－===2FeO24＋6Cl
＋8H2O。
2－参考答案 (1)＋6 强氧化性 (2)①4FeO4＋10H2O===4Fe(OH)3(胶体)＋8OH－＋
3O2↑ ②杀菌消毒、净水
(3)①Na2O b＝2c ②相同条件下高铁酸钾的溶解度小于高铁酸钠的溶解度
2－(4)2Fe3＋＋3Cl2＋16OH－===2FeO4＋6Cl－＋8H2O
5.铜是与人类关系密切的有色金属。已知：常温下,在溶液中Cu2＋稳定,Cu＋易在酸性条件下发生反应：2Cu＋===Cu2＋＋Cu。大多数＋1价铜的化合物是难溶物,如Cu2O、CuI、CuCl、CuH等。一定条件下,在CuSO4中加入NH5反应生成氢化亚铜(CuH)。
(1)已知NH5是离子化合物且所有原子都达到稀有气体的稳定结构,请写出NH5的电子式：______________________________________________________。 (2)写出CuH在过量稀盐酸中有气体生成的反应的离子方程式：_________________________________________________________________。
(3)将CuH溶解在适量的稀硝酸中,完成以下化学方程式：
________CuH＋________HNO3===________Cu(NO3)2＋________H2↑＋________＋________。
试题解析 (1)NH5的所有原子都达到稀有气体的稳定结构,即氮原子的最外层达到
－
8电子稳定结构,所有氢原子达到2电子稳定结构,说明NH5是由NH＋4和H组成的
离子化合物,电子式为。(2)CuH溶解在稀盐酸
中,CuH中的H失电子,盐酸中的H＋得电子,产生的气体为氢气,酸性溶液中2Cu＋===Cu2＋＋Cu,故离子方程式为2CuH＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋2H2↑。(3)Cu＋在酸性条件下发生反应2Cu＋===Cu2＋＋Cu,稀硝酸具有强氧化性,能把铜氧化为硝酸铜,CuH具有还原性,因此二者反应生成氢气、一氧化氮气体、铜离子、H2O,其化学方程式为6CuH＋16HNO3===6Cu(NO3)2＋3H2↑＋4NO↑＋8H2O。
参考答案 (1)
(2)2CuH＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋2H2↑ (3)6 16 6 3 4NO↑ 8H2O
高2024届高2024级高中化学一轮复习第二章化学物质及其变化培优训练3
