内容正文:
整合有效信息书写陌生化学方程式【原卷】
1.生产硫化钠大多采用无水芒硝(Na2SO4)—碳粉还原法,若煅烧所得气体为等物质的量的CO和CO2,写出煅烧时发生反应的化学方程式:________________________________。
2.H3PO2的工业制法:将白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2,后者再与H2SO4反应。写出白磷与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式:__________________。
3.已知:FePO4LiFePO4,请写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式__________________________________。
4.以氧缺位铁酸铜(CuFe2O4-x)作催化剂,可利用太阳能热化学循环法分解H2O制H2,其物质转化如图所示。
氧缺位铁酸铜(CuFe2O4-x)与水反应的化学方程式为_________________________。
5.(NH4)2Cr2O7受热分解得到固体甲和常见无色无味的气体单质乙,已知乙不能氧化Na2S也不能还原CuO,写出该分解反应的方程式: 。
6.某科研小组在实验室用较浓的KOH溶液直接吸收氯气,研究发现反应进行一段时间后开始出现KClO3并逐渐增多,产生KClO3的离子方程式是_______________________。
7.向1 L 1 mol·L-1的K2FeO4中加入足量稀H2SO4酸化,可以产生O2和Fe3
8.NaOCN与NaClO反应,生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2(已知HCN、HOCN中N元素的化合价相同)则反应的离子方程式:__________________________________。
9.煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx,形成酸雨、污染大气,采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。写出NaClO2溶液脱硝(使NO转化为NO)过程中主要反应的离子方程式:_____________________________________。
10.在碱性条件下,写出O2将Mn2+氧化成MnO(OH)2的离子方程式:_______________。
11.一定条件下,向FeSO4溶液中滴加碱性NaBH4溶液,溶液中BH(B元素的化合价为+3)与Fe2+反应生成纳米铁粉、H2和B(OH),其离子方程式为________________________。
12.+6价铬的化合物毒性较大,常用NaHSO3将废液中的Cr2O还原成Cr3+,该反应的离子方程式为______________________________________________________。
13.CuSO4溶液能用作P4中毒的解毒剂,反应可生成P的最高价含氧酸和铜,该反应的化学方程式是 。
14.偏钒酸铵本身在水中的溶解度不大,但在草酸(H2C2O4)溶液中因发生氧化还原反应而溶解,同时生成络合物(NH4)2[(VO)2(C2O4)3],该反应的化学方程式为______________。
15.KClO3可以和草酸(H2C2O4)、硫酸反应生成高效的消毒杀菌剂ClO2,还生成CO2和KHSO4等物质。写出该反应的化学方程式___________________________________。
16.NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2,该反应的化学方程式为_____________________________。HNO3也能氧化Ag,从反应产物的角度分析,以HNO3代替NaClO的缺点是_____________________________________。
17.FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2;上述反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的系数比为________。该步骤不能使用陶瓷容器,原因是__________________________________________________________________。
18.(1)工业上,通过如下转化可制得KClO3晶体:
NaCl溶液NaClO3溶液KClO3晶体
完成Ⅰ中反应的总化学方程式:NaCl+H2ONaClO3+________。
(2)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______________________________。
19.(1)Cl2O为淡棕黄色气体,是次氯酸的酸酐,可由新制的HgO和Cl2反应来制备,该反应为歧化反应(氧化剂和还原剂为同一种物质的反应)。上述制备Cl2O的化学方程式为______。
(2)ClO2常温下为黄色气体,易溶于水,其水溶液是一种广谱杀菌剂。一种有效成分为NaClO2、NaHSO4、NaHCO3的“二氧化氯泡腾片”,能快速溶于水,溢出大量气泡,得到ClO2溶液。上述过程中,生成ClO2的反应属于歧化反应,每生成1 mol ClO2消耗NaClO2的量为_____mol;产生“气泡”的化学方程式为____________。
20.二硫化钨(WS2,WS2中W的化合价为+4)可用作润滑剂及石油化工领域中的催化剂。由钨铁矿(其主要成分是FeWO4,还含少量Al2O3)制备二硫化钨的工艺流程如下:
(1)写出FeWO4在碱熔过程中发生反应的化学方程式:______________________ 。
(2)滤渣Ⅰ中主要成分的形成可用离子方程式表示为 ______________________ 。
21.铬及其化合物常被应用于冶金、化工、电镀、制药、纺织等行业,但使用后的废水因其中含高价铬的化合物而毒性很强,必须进行处理。
工业上往往采取下列循环工艺防止铬的污染:
(1)上述各步反应中属于氧化还原反应的是________(填序号)。
(2)第①步,含Cr2O的废水在酸性条件下用绿矾FeSO4·7H2O处理,写出并配平反应的离子方程式:_______________________________________________________。
(3)第②步,向上述反应后的溶液中加入适量的碱石灰,使铬离子转变为Cr(OH)3沉淀。处理后,沉淀物中除了Cr(OH)3外,还有________________、________________(写化学式)。已知Cr(OH)3性质类似Al(OH)3,是既能与强酸反应又能与强碱反应的两性物质,写出从该沉淀物中分离出Cr(OH)3的离子方程式:_________________________________。
(4)回收所得的Cr(OH)3,经③④⑤步处理后又可转变成K2Cr2O7。纯净的K2Cr2O7常用于准确测定Na2S2O3溶液的物质的量浓度,方法如下:
①Cr2O+6I-+14H+===3I2+2Cr3++7H2O
②2S2O+I2===S4O+2I-
准确称取纯净的K2Cr2O7 0.122 5 g,配成溶液,用上述方法滴定,消耗Na2S2O3溶液25.00 mL。则Na2S2O3溶液的物质的量浓度为________(保留四位有效数字)。
22.由于氯气会与自来水中的有机物发生反应,生成对人体有害的物质,人们尝试研究并使用新的自来水消毒剂,如ClO2气体就是一种新型高效含氯消毒剂。某兴趣小组通过下图所示装置(夹持装置略)对其进行制备、收集、吸收并制取 NaClO2。
(1)图中装置有一明显错误,请指出并纠正:______________________________。
(2)打开B的活塞,A中有ClO2生成,写出其反应的离子方程式:__________________________。
(3)D中吸收ClO2后生成NaClO2和NaHCO3,写出D中所发生反应的离子方程式:____________________________________。
(4)E中溶液出现黄色能否说明ClO2未被H2O2和Na2CO3的混合溶液充分吸收,判断并说明理由:______________________________________。
(5)另一种制备ClO2的方法是用NaClO3与盐酸反应,同时有Cl2生成,产物中Cl2体积约占总气体体积。则每生成0.5 mol ClO2,转移________ mol e-。
23.草酸钴是制备钴的氧化物的重要原料。如图为二水合草酸钴(CoC2O4·2H2O)在空气中受热的质量变化曲线,曲线中300 ℃及以上所得固体均为钴氧化物。
(1)通过计算确定C点剩余固体的化学成分为 (填化学式);试写出B点对应的物质与O2在225 ℃~300 ℃发生反应的化学方程式: ;
(2)取一定质量的二水合草酸钴分解后的钴氧化物(其中Co的化合价为+2、+3),用480 mL 5 mol/L盐酸恰好完全溶解固体,得到CoCl2溶液和4.48 L(标准状况)黄绿色气体。试确定该钴氧化物的化学式为 。
24.KClO3可用于实验室制O2,若不加催化剂,400 ℃时分解只生成两种盐,其中一种是无氧酸盐,另一种盐的阴阳离子个数比为1∶1,写出该反应的化学方程式: 。
25.Na2S2O3还原性较强,在溶液中易被Cl2氧化成,常用作脱氯剂,该反应的离子方程式为 。
26.将ClO2通入KI和H2SO4的混合液中,发生反应的离子方程式为_________________。
27.MnO2与KClO3、KOH溶液共热,可得到K2MnO4,此反应的化学方程式是________。
28.在隔绝空气的密闭容器中加热Fe(OH)2固体,发现有H2和黑色固体生成,写出该反应的化学方程式: 。
29.氨基甲酸铵(NH2COONH4) 极易水解,产物是碳酸氢铵和一种弱碱,请写出其水解反应方程式:_____________________________________________。
30.温度高于200 ℃时,硝酸铝完全分解成氧化铝和两种气体(其体积比为4∶1),写出该反应的化学方程式:______________________________ ___________________________。
31.在催化剂作用下,尿素[CO(NH2)2]也可以与NOx反应生成N2和H2O。写出CO(NH2)2与NO2反应的化学方程式:_________________________________________。
32.某反应中反应物与生成物有AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一种未知物X。已知0.2 mol KBrO3在反应中得到1 mol e-生成X,则X的化学式: ,试写出该反应的化学方程式: 。
33.氯及其化合物形式多样,用途广泛。回答下列问题:
(1)KClO4是一种白色粉末,其化学名称为________;漂白粉的主要成分是________。
(2)气体ClO2是应用较普遍的安全、无毒的消毒剂,可以用KClO3在稀H2SO4中和草酸反应制备,其化学方程式为__________________________。
(3)氨气可以检验输送氯气的管道是否泄漏,试写出化学反应方程式:________________________________。
(4)向200 mL NaOH溶液中通入一定量Cl2恰好完全反应,得到0.1 mol NaClO3和0.1 mol NaClO,则原NaOH溶液的物质的量浓度为________。
整合有效信息书写陌生化学方程式
1.生产硫化钠大多采用无水芒硝(Na2SO4)—碳粉还原法,若煅烧所得气体为等物质的量的CO和CO2,写出煅烧时发生反应的化学方程式:________________________________。
【答案】3Na2SO4+8C3Na2S+4CO↑+4CO2↑
2.H3PO2的工业制法:将白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2,后者再与H2SO4反应。写出白磷与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式:__________________。
【答案】2P4+3Ba(OH)2+6H2O===3Ba(H2PO2)2+2PH3↑
3.已知:FePO4LiFePO4,请写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式__________________________________。
【答案】2FePO4+Li2CO3+H2C2O42LiFePO4+3CO2↑+H2O
4.以氧缺位铁酸铜(CuFe2O4-x)作催化剂,可利用太阳能热化学循环法分解H2O制H2,其物质转化如图所示。
氧缺位铁酸铜(CuFe2O4-x)与水反应的化学方程式为_________________________。
【答案】CuFe2O4-x+xH2O===CuFe2O4+xH2↑
5.(NH4)2Cr2O7受热分解得到固体甲和常见无色无味的气体单质乙,已知乙不能氧化Na2S也不能还原CuO,写出该分解反应的方程式: 。
【答案】(NH4)2Cr2O7N2↑+Cr2O3+4H2O
6.某科研小组在实验室用较浓的KOH溶液直接吸收氯气,研究发现反应进行一段时间后开始出现KClO3并逐渐增多,产生KClO3的离子方程式是_______________________。
【答案】6OH-+3Cl2===5Cl-+ClO+3H2O
7.向1 L 1 mol·L-1的K2FeO4中加入足量稀H2SO4酸化,可以产生O2和Fe3+,该反应的离子方程式为______________________________________。
【答案】4FeO+20H+===4Fe3++3O2↑+10H2O
8.NaOCN与NaClO反应,生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2(已知HCN、HOCN中N元素的化合价相同)则反应的离子方程式:__________________________________。
【答案】2OCN-+3ClO-===CO+CO2↑+3Cl-+N2↑
9.煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx,形成酸雨、污染大气,采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。写出NaClO2溶液脱硝(使NO转化为NO)过程中主要反应的离子方程式:_____________________________________。
【答案】4OH-+3ClO+4NO===4NO+3Cl-+2H2O
10.在碱性条件下,写出O2将Mn2+氧化成MnO(OH)2的离子方程式:_______________。
【答案】O2+2Mn2++4OH-===2MnO(OH)2↓
11.一定条件下,向FeSO4溶液中滴加碱性NaBH4溶液,溶液中BH(B元素的化合价为+3)与Fe2+反应生成纳米铁粉、H2和B(OH),其离子方程式为________________________。
【答案】2Fe2++BH+4OH-===2Fe+ B(OH)+2H2↑
12.+6价铬的化合物毒性较大,常用NaHSO3将废液中的Cr2O还原成Cr3+,该反应的离子方程式为______________________________________________________。
【答案】Cr2O+3HSO+5H+===2Cr3++3SO+4H2O(或Cr2O+8HSO===2Cr3++3SO+5SO+4H2O)
13.CuSO4溶液能用作P4中毒的解毒剂,反应可生成P的最高价含氧酸和铜,该反应的化学方程式是 。
【答案】10CuSO4+P4+16H2O==4H3PO4+10Cu+10H2SO4
14.偏钒酸铵本身在水中的溶解度不大,但在草酸(H2C2O4)溶液中因发生氧化还原反应而溶解,同时生成络合物(NH4)2[(VO)2(C2O4)3],该反应的化学方程式为______________。
【答案】2NH4VO3+4H2C2O4===(NH4)2[(VO)2(C2O4)3]+2CO2↑+4H2O
15.KClO3可以和草酸(H2C2O4)、硫酸反应生成高效的消毒杀菌剂ClO2,还生成CO2和KHSO4等物质。写出该反应的化学方程式___________________________________。
【答案】2KClO3+H2C2O4+2H2SO4===2ClO2↑+2CO2↑+2KHSO4+2H2O
【解析】KClO3有氧化性,H2C2O4有还原性,在酸性条件下KClO3可以和草酸(H2C2O4)发生反应生成高效的消毒杀菌剂ClO2,还生成CO2和KHSO4等物质。则根据电子守恒及原子守恒,可得该反应的化学方程式是2KClO3+H2C2O4+2H2SO4===2ClO2↑+2CO2↑+2KHSO4+2H2O。
16.NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2,该反应的化学方程式为_____________________________。HNO3也能氧化Ag,从反应产物的角度分析,以HNO3代替NaClO的缺点是_____________________________________。
【答案】4Ag+4NaClO+2H2O===4AgCl+4NaOH+O2↑
会释放出氮氧化物(或NO、NO2),造成环境污染
17.FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2;上述反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的系数比为________。该步骤不能使用陶瓷容器,原因是__________________________________________________________________。
【答案】2∶7 陶瓷在高温下会与Na2CO3反应
【解析】首先标出变价元素的化合价,分析价态变化可知:1 mol FeO·Cr2O3失去7 mol电子,1 mol NaNO3得到2 mol电子,则由得失电子守恒可知二者系数比应为2∶7;该步骤中主要反应的反应物中有Na2CO3,而陶瓷中含有二氧化硅,二者在熔融时反应,故不能使用陶瓷容器。
18.(1)工业上,通过如下转化可制得KClO3晶体:
NaCl溶液NaClO3溶液KClO3晶体
完成Ⅰ中反应的总化学方程式:NaCl+H2ONaClO3+________。
(2)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】(1)1 3 1 3H2↑
(2)5H2S+2KMnO4+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+8H2O+5S↓
【解析】(1)根据氧化还原反应的规律可知,NaCl中Cl元素由-1价升高为NaClO3中的+5价,则必有另一元素化合价降低,即氢元素的化合价从+1价降低到0价,因此另一产物为H2,反应的化学方程式为NaCl+3H2ONaClO3+3H2↑。(2)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↓。
19.(1)Cl2O为淡棕黄色气体,是次氯酸的酸酐,可由新制的HgO和Cl2反应来制备,该反应为歧化反应(氧化剂和还原剂为同一种物质的反应)。上述制备Cl2O的化学方程式为______。
(2)ClO2常温下为黄色气体,易溶于水,其水溶液是一种广谱杀菌剂。一种有效成分为NaClO2、NaHSO4、NaHCO3的“二氧化氯泡腾片”,能快速溶于水,溢出大量气泡,得到ClO2溶液。上述过程中,生成ClO2的反应属于歧化反应,每生成1 mol ClO2消耗NaClO2的量为_____mol;产生“气泡”的化学方程式为____________。
【答案】(1)2Cl2+HgO=HgCl2+Cl2O (4)1.25 NaHCO3+NaHSO4=CO2↑+Na2SO4+H2O
【解析】(3)Cl2歧化为Cl2O和Cl-,HgO和氯气反应的方程式为:2Cl2+HgO=HgCl2+Cl2O
(2)5ClO2-+4H+=4ClO2+Cl-+2H2O,每生成1molClO2,消耗NaClO2为 =1.25mol;碳酸氢钠和硫酸氢钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,方程式为:NaHCO3+NaHSO4=Na2SO4+H2O+CO2↑。
20.二硫化钨(WS2,WS2中W的化合价为+4)可用作润滑剂及石油化工领域中的催化剂。由钨铁矿(其主要成分是FeWO4,还含少量Al2O3)制备二硫化钨的工艺流程如下:
(1)写出FeWO4在碱熔过程中发生反应的化学方程式:______________________ 。
(2)滤渣Ⅰ中主要成分的形成可用离子方程式表示为 ______________________ 。
【答案】(1)4FeWO4+O2+8NaOH2Fe2O3+4Na2WO4+4H2O
(2)Al+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HC
【解析】(1)根据流程图,FeWO4在碱熔过程中,得到Fe2O3和Na2WO4,反应物是NaOH、FeWO4、O2,生成物是Na2WO4、Fe2O3等,FeWO4中Fe显+3价,W显+5价,Na2WO4中W显+6价,FeWO4为还原剂,O2为氧化剂,因此根据化合价升降法进行配平,得到化学反应方程式为4FeWO4+O2+8NaOH2Fe2O3+4Na2WO4+4H2O。(2)根据钨铁矿成分中有氧化铝,氧化铝为两性氧化物,碱熔过程中发生反应Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O,粗钨酸钠溶液中通入过量的CO2,发生反应Al+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HC,滤渣Ⅰ为氢氧化铝。
21.铬及其化合物常被应用于冶金、化工、电镀、制药、纺织等行业,但使用后的废水因其中含高价铬的化合物而毒性很强,必须进行处理。
工业上往往采取下列循环工艺防止铬的污染:
(1)上述各步反应中属于氧化还原反应的是________(填序号)。
(2)第①步,含Cr2O的废水在酸性条件下用绿矾FeSO4·7H2O处理,写出并配平反应的离子方程式:_______________________________________________________。
(3)第②步,向上述反应后的溶液中加入适量的碱石灰,使铬离子转变为Cr(OH)3沉淀。处理后,沉淀物中除了Cr(OH)3外,还有________________、________________(写化学式)。已知Cr(OH)3性质类似Al(OH)3,是既能与强酸反应又能与强碱反应的两性物质,写出从该沉淀物中分离出Cr(OH)3的离子方程式:_________________________________。
(4)回收所得的Cr(OH)3,经③④⑤步处理后又可转变成K2Cr2O7。纯净的K2Cr2O7常用于准确测定Na2S2O3溶液的物质的量浓度,方法如下:
①Cr2O+6I-+14H+===3I2+2Cr3++7H2O
②2S2O+I2===S4O+2I-
准确称取纯净的K2Cr2O7 0.122 5 g,配成溶液,用上述方法滴定,消耗Na2S2O3溶液25.00 mL。则Na2S2O3溶液的物质的量浓度为________(保留四位有效数字)。
【答案】(1)①④ (2)Cr2O+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O
(3)Fe(OH)3 CaSO4 Cr(OH)3+OH-==CrO+2H2O CrO+CO2+2H2O==Cr(OH)3↓+HCO
(4)0.100 0 mol·L-1
【解析】(1)①中铬元素由+6价降至+3价,④中铬元素由+3价升至+6价。(2)亚铁离子具有还原性,与重铬酸根离子反应生成铬离子和铁离子。(3)加入绿矾反应后,溶液中有铁离子和硫酸根离子,再加入碱石灰,除生成Cr(OH)3外,还会生成氢氧化铁和硫酸钙。氢氧化铬类似氢氧化铝,具有两性,能与氢氧化钠反应生成NaCrO2:Cr(OH)3+NaOH===NaCrO2+2H2O,NaCrO2类似偏铝酸钠,通入过量的CO2生成氢氧化铬、碳酸氢钠:NaCrO2+CO2+2H2O===Cr(OH)3↓+NaHCO3。(4)根据反应得关系式K2Cr2O7~3I2~6Na2S2O3,n(Na2S2O3)=6n(K2Cr2O7),c(Na2S2O3)==0.100 0 mol·L-1。
22.由于氯气会与自来水中的有机物发生反应,生成对人体有害的物质,人们尝试研究并使用新的自来水消毒剂,如ClO2气体就是一种新型高效含氯消毒剂。某兴趣小组通过下图所示装置(夹持装置略)对其进行制备、收集、吸收并制取 NaClO2。
(1)图中装置有一明显错误,请指出并纠正:______________________________。
(2)打开B的活塞,A中有ClO2生成,写出其反应的离子方程式:__________________________。
(3)D中吸收ClO2后生成NaClO2和NaHCO3,写出D中所发生反应的离子方程式:____________________________________。
(4)E中溶液出现黄色能否说明ClO2未被H2O2和Na2CO3的混合溶液充分吸收,判断并说明理由:______________________________________。
(5)另一种制备ClO2的方法是用NaClO3与盐酸反应,同时有Cl2生成,产物中Cl2体积约占总气体体积。则每生成0.5 mol ClO2,转移________ mol e-。
【答案】(1)C装置中导气管应该长进短出
(2)SO+2H++2ClO===2ClO2↑+H2O+SO
(3)2CO+H2O2+2ClO2===2ClO+O2+2HCO
(4)不能 因为D装置中有O2产生,O2也可能将I-氧化为I2 (5)0.5
【解析】(1)ClO2气体的密度比空气大,应该选用向上排空气法收集,所以图中装置C中导气管应该“长进短出”。(2)依题意,稀硫酸、NaClO3和Na2SO3混合能产生ClO2,氯元素化合价由+5价降低到+4价,表明ClO表现氧化性,而SO具有较强的还原性,所以其离子方程式为SO+2H++2ClO===2ClO2↑+H2O+SO。(3)由题意知ClO2与H2O2、Na2CO3接触生成NaClO2和NaHCO3,氯元素化合价由ClO2的+4价变化到NaClO2的+3价,ClO2作氧化剂,碳元素化合价没变,只能是H2O2中-1价的氧被氧化为O2,H2O2作还原剂,所以D中发生反应的离子方程式为2CO+H2O2+2ClO2===2ClO+O2↑+2HCO。(4)KI溶液变黄说明有I2生成,即I-被氧化成I2,除ClO2能氧化I-外,混合气体中的O2也能氧化I-,所以E中溶液出现黄色不能说明ClO2未被H2O2和Na2CO3的混合溶液充分吸收。(5)NaClO3与盐酸反应有ClO2和Cl2生成,根据“互不交叉原理”,NaClO3转化为ClO2,HCl转化为Cl2,且ClO2与Cl2化学计量数之比为2∶1,其反应方程式及转移的电子数为2NaClO3+4HCl===2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O,转移2e-。根据方程式计量关系可知每生成0.5 mol ClO2时转移0.5 mol e-。
23.草酸钴是制备钴的氧化物的重要原料。如图为二水合草酸钴(CoC2O4·2H2O)在空气中受热的质量变化曲线,曲线中300 ℃及以上所得固体均为钴氧化物。
(1)通过计算确定C点剩余固体的化学成分为 (填化学式);试写出B点对应的物质与O2在225 ℃~300 ℃发生反应的化学方程式: ;
(2)取一定质量的二水合草酸钴分解后的钴氧化物(其中Co的化合价为+2、+3),用480 mL 5 mol/L盐酸恰好完全溶解固体,得到CoCl2溶液和4.48 L(标准状况)黄绿色气体。试确定该钴氧化物的化学式为 。
【答案】(1)Co3O4 3CoC2O4+2O2Co3O4+6CO2 (2)Co5O6
【解析】(1)由图可知,CoC2O4·2H2O的质量为18.3 g,其物质的量为0.1 mol,Co元素质量为5.9 g,C点钴氧化物质量为8.03 g,氧化物中氧元素质量为8.03 g-5.9 g=2.13 g,则氧化物中Co原子与O原子物质的量之比为0.1 mol∶≈3∶4,故C点Co氧化物为Co3O4;B点对应物质的质量为14.7 g,与其起始物质的质量相比减少18.3 g-14.7 g=3.6 g,为结晶水的质量,故B点物质为CoC2O4,与氧气反应生成Co3O4与二氧化碳,反应方程式为3CoC2O4+2O2Co3O4+6CO2。(2)由电子守恒,n(Co3+)=2n(Cl2)=2×=0.4 mol,由电荷守恒,n(Co)总=n(Co2+)溶液=n(Cl-)=×(0.48 L×5 mol/L-2×)=1 mol,所以固体中的n(Co2+)=1 mol-0.4 mol=0.6 mol,根据化合物中元素正负化合价代数和为0,氧化物中n(O)==1.2 mol,故该钴氧化物中 n(Co)∶n(O)=1 mol∶1.2 mol=5∶6,则该钴氧化物的化学式为Co5O6。
24.KClO3可用于实验室制O2,若不加催化剂,400 ℃时分解只生成两种盐,其中一种是无氧酸盐,另一种盐的阴阳离子个数比为1∶1,写出该反应的化学方程式: 。
【答案】(1)4KClO3KCl+3KClO4
25.Na2S2O3还原性较强,在溶液中易被Cl2氧化成,常用作脱氯剂,该反应的离子方程式为 。
【答案】S2O32-+4Cl2+5H2O==2SO42-+8Cl-+10H+
26.将ClO2通入KI和H2SO4的混合液中,发生反应的离子方程式为_________________。
【答案】2ClO2+10I-+8H+===5I2+4H2O+2Cl-
27.MnO2与KClO3、KOH溶液共热,可得到K2MnO4,此反应的化学方程式是________。
【答案】3MnO2+6KOH+KClO33K2MnO4+KCl+3H2O
28.在隔绝空气的密闭容器中加热Fe(OH)2固体,发现有H2和黑色固体生成,写出该反应的化学方程式: 。
【答案】(1)3Fe(OH)2Fe3O4+H2↑+2H2O
29.氨基甲酸铵(NH2COONH4) 极易水解,产物是碳酸氢铵和一种弱碱,请写出其水解反应方程式:_____________________________________________。
【答案】NH2COONH4 +2H2ONH4HCO3+NH3·H2O
30.温度高于200 ℃时,硝酸铝完全分解成氧化铝和两种气体(其体积比为4∶1),写出该反应的化学方程式:______________________________ ___________________________。
【答案】4Al(NO3)312NO2↑+3O2↑+2Al2O3
31.在催化剂作用下,尿素[CO(NH2)2]也可以与NOx反应生成N2和H2O。写出CO(NH2)2与NO2反应的化学方程式:_________________________________________。
【答案】4CO(NH2)2+6NO27N2+4CO2+8H2O
32.某反应中反应物与生成物有AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一种未知物X。已知0.2 mol KBrO3在反应中得到1 mol e-生成X,则X的化学式: ,试写出该反应的化学方程式: 。
【答案】Br2 4H2SO4+5AsH3+8KBrO3==5H3AsO4+4Br2+4K2SO4+4H2O
【解析】设X中Br的化合价为m,根据电子守恒得:0.2×(5-m)=1,m=0,所以KBrO3被还原成Br2。在该氧化还原反应中,KBrO3是氧化剂,其还原产物为Br2,AsH3为还原剂,其氧化产物为H3AsO4,H2SO4作为反应物提供酸性环境,根据化合价升降相等即可配平。
33.氯及其化合物形式多样,用途广泛。回答下列问题:
(1)KClO4是一种白色粉末,其化学名称为________;漂白粉的主要成分是________。
(2)气体ClO2是应用较普遍的安全、无毒的消毒剂,可以用KClO3在稀H2SO4中和草酸反应制备,其化学方程式为__________________________。
(3)氨气可以检验输送氯气的管道是否泄漏,试写出化学反应方程式:________________________________。
(4)向200 mL NaOH溶液中通入一定量Cl2恰好完全反应,得到0.1 mol NaClO3和0.1 mol NaClO,则原NaOH溶液的物质的量浓度为________。
【答案】(1)高氯酸钾 CaCl2和Ca(ClO)2
(2)2KClO3+H2C2O4+H2SO4===2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O
(3)8NH3+3Cl2===N2+6NH4Cl
(4)4 mol/L
【解析】(2)KClO3作氧化剂被还原生成ClO2,H2C2O4作还原剂被氧化生成CO2。根据得失电子守恒配平方程式可得:2KClO3+H2C2O4+H2SO4===2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O。(3)氨气被氧化生成N2,Cl2被还原生成HCl,HCl与NH3发生后续反应生成白烟(NH4Cl)。(4)Cl2发生歧化反应,氧化产物是NaClO3和NaClO,还原产物是NaCl。NaClO3和NaClO的物质的量之比等于1∶1,则NaClO3和NaClO计量数之比等于1∶1,写出化学反应方程式。
8NaOH+4Cl2===NaClO3+NaClO+6NaCl+4H2O
8 1 1
y 0.1 mol 0.1 mol
由=,得y=0.8 mol,则c(NaOH)===4 mol/L。
1
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