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专题讲座(二)陌生化学方程式书写
【练基础】
1.五氧化二钒(V O)是一种两性氧化物,具有强氧化性,其制备方法如下图所示。下列关于五氧化二钒的
2 5
说法中错误的是( )
A.五氧化二钒的结构式为
B.VO 溶于碱生成VO
2 5
C.“沉钒”涉及反应的化学方程式为6NaVO +2HSO +2NH Cl===(NH)VO +2NaSO +2HO+2NaCl
3 2 4 4 4 2 6 16 2 4 2
D.VO+6HCl(浓)===2VOCl +Cl↑+3HO,生成1 mol Cl 转移电子数为2N
2 5 2 2 2 2 A
【答案】B
【解析】根据五氧化二钒的化学式(V O)及氧元素的化合价可以推出钒元素的化合价为+5价,因此A中
2 5
所示的结构式正确;根据题干信息知VO 是一种两性氧化物,既可与酸反应,也可与碱反应,其与碱的反
2 5
应属于复分解反应,各元素化合价不变,故B错误;根据题目所给流程图可知,“沉钒”是使钒元素以沉
淀形式析出,发生的是复分解反应,各元素化合价不发生改变,故C正确;VO 具有强氧化性,其与盐酸
2 5
反应时可将Cl-氧化成氯气,生成1 mol Cl 失去2 mol e-,D正确。
2
2.高锰酸钾溶液在酸性条件下可以与硫酸亚铁反应,化学方程式如下(未配平):
KMnO +____FeSO +____HSO ===____K SO +____MnSO +____Fe (SO )+____HO。
4 4 2 4 2 4 4 2 4 3 2
下列说法正确的是( )
A.MnO是氧化剂,Fe3+是还原产物
B.Fe2+的还原性强于Mn2+
C.取反应后的溶液加KSCN溶液,可观察到有红色沉淀生成
D.生成1 mol水时,转移2.5 mol电子
【答案】B
【解析】Fe3+为氧化产物,A错误;Fe2+在该反应中作还原剂,Mn2+为还原产物,B正确;Fe3+遇到SCN-
生成的是难电离的Fe(SCN) ,而不是沉淀,C错误;配平该反应方程式为2KMnO +10FeSO +
3 4 4
8HSO ===K SO +2MnSO +5Fe (SO )+8HO,故生成1 mol水时,转移1.25 mol电子,D错误。
2 4 2 4 4 2 4 3 2
3.分解水制氢的一种原理如图,下列关于该原理的说法正确的是( )A.反应过程中化合价改变的元素共有H、O、S
B.涉及的反应类型只有分解反应和化合反应
C.理论上,每生成16 g O,就能得到标准状况下22.4 L H
2 2
D.理论上,每分解18 g HO,就需向体系内再补充32 g SO
2 2
【答案】C
【解析】反应Ⅰ:SO +2HO+I===H SO +2HI;
2 2 2 2 4
反应Ⅱ:2HI=====H↑+I;
2 2
反应Ⅲ:2HSO =====2SO ↑+2HO+O↑。
2 4 2 2 2
4.KClO 可以和草酸(H C O)、硫酸反应生成高效的消毒杀菌剂ClO ,还生成CO 和KHSO 等物质。写出
3 2 2 4 2 2 4
该反应的化学方程式___________________________________。
【答案】2KClO+HC O+2HSO ===2ClO ↑+2CO↑+2KHSO+2HO
3 2 2 4 2 4 2 2 4 2
【解析】KClO 有氧化性,HC O 有还原性,在酸性条件下KClO 可以和草酸(H C O)发生反应生成高效
3 2 2 4 3 2 2 4
的消毒杀菌剂ClO ,还生成CO 和KHSO 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
2 2 4
式是2KClO+HC O+2HSO ===2ClO ↑+2CO↑+2KHSO+2HO。
3 2 2 4 2 4 2 2 4 2
5.(1)工业上,通过如下转化可制得KClO 晶体:
3
NaCl溶液――→NaClO 溶液――→KClO 晶体
3 3
完成Ⅰ中反应的总化学方程式:NaCl+HO NaClO+________。
2 3
(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,HS和KMnO 反应生成S、MnSO 、
2 4 4
KSO 和HO,写出该反应的化学方程式______________________________。
2 4 2
【答案】(1)1 3 1 3H↑
2
(2)5H S+2KMnO +3HSO ===K SO +2MnSO +8HO+5S↓
2 4 2 4 2 4 4 2
【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NaClO 中的+5价,则必有另
3
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H,反应的化学方程式为
2
NaCl+3HO NaClO+3H↑。(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
2 3 2
的化学方程式为5HS+2KMnO +3HSO ===K SO +2MnSO +8HO+5S↓。
2 4 2 4 2 4 4 2
6.以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO 、PbSO 及炭黑等)和HSO 为
2 4 2 4原料,制备高纯PbO,实现铅的再生利用。其工作流程如下:
过程Ⅰ中,Fe2+催化过程可表示为:
i:2Fe2++ PbO +4H++SO2−=2Fe3++PbSO+2H O
2 4 4 2
ii: ……
① 写出ii的离子方程式:________________。
【答案】
2Fe3++Pb+SO 2—==PbSO +2Fe2+
4 4
【解析】催化剂通过参加反应,改变反应历程,降低反应的活化能,加快化学反应速率,而本身的质
量和化学性质反应前后保持不变。根据题给信息知反应i中Fe2+被PbO 氧化为Fe3+,则反应ii中Fe3+被Pb
2
还原为Fe2+,离子方程式为2Fe3++Pb+SO 2—==PbSO +2Fe2+。
4 4
【练提升】
7.氯及其化合物形式多样,用途广泛。回答下列问题:
(1)KClO 是一种白色粉末,其化学名称为________;漂白粉的主要成分是________。
4
(2)气体ClO 是应用较普遍的安全、无毒的消毒剂,可以用KClO 在稀HSO 中和草酸反应制备,其化学方
2 3 2 4
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Cl 恰好完全反应,得到0.1 mol NaClO 和0.1 mol NaClO 则原
2 3 ,
NaOH溶液的物质的量浓度为________。
【答案】(1)高氯酸钾 CaCl 和Ca(ClO)
2 2
(2)2KClO +HC O+HSO ===2ClO ↑+KSO +2CO↑+2HO
3 2 2 4 2 4 2 2 4 2 2
(3)8NH +3Cl===N +6NH Cl
3 2 2 4
(4)4 mol/L
【解析】(2)KClO 作氧化剂被还原生成ClO ,HC O 作还原剂被氧化生成CO。根据得失电子守恒配平方
3 2 2 2 4 2
程式可得:2KClO+HC O+HSO ===2ClO ↑+KSO +2CO↑+2HO。(3)氨气被氧化生成N,Cl 被还原
3 2 2 4 2 4 2 2 4 2 2 2 2
生成HCl,HCl与NH 发生后续反应生成白烟(NH Cl)。(4)Cl 发生歧化反应,氧化产物是NaClO 和
3 4 2 3NaClO,还原产物是NaCl。NaClO 和NaClO的物质的量之比等于1∶1,则NaClO 和NaClO计量数之比等
3 3
于1∶1,写出化学反应方程式。
8NaOH+4Cl===NaClO +NaClO+6NaCl+4HO
2 3 2
8 1 1
y 0.1 mol 0.1 mol
由=,得y=0.8 mol,则c(NaOH)===4 mol/L。
8.软锰矿的主要成分为MnO ,含少量Al O 和SiO。闪锌矿主要成分为ZnS,含少量FeS、CuS、CdS杂
2 2 3 2
质。现以软锰矿和闪锌矿为原料制备MnO 和Zn,其简化流程如下(中间产物的固体部分已经略去)。
2
①中发生多个反应,其中MnO 、FeS与硫酸共热时有淡黄色物质析出,溶液变为棕黄色,写出MnO 、
2 2
FeS与硫酸共热发生反应的化学方程式______________________。
【答案】3MnO +2FeS+6H SO Fe (SO )+3MnSO +2S↓+6H O
2 2 4 2 4 3 4 2
【解析】①中MnO 、FeS与硫酸共热时有淡黄色S物质析出,溶液变为棕黄色,说明有Fe3+生成,发生反
2
应的化学方程式为3MnO +2FeS+6H SO Fe (SO )+3MnSO +2S↓+6H O。
2 2 4 2 4 3 4 2
9.下图中反应①是制备SiH 的一种方法,其副产物MgCl ·6NH 是优质的镁资源。回答下列问题:
4 2 3
(1)在一定条件下,由SiH 和CH 反应生成H 和一种固体耐磨材料________(写化学式)。
4 4 2
(2)为实现燃煤脱硫,向煤中加入浆状Mg(OH) ,使燃烧产生的SO 转化为稳定的Mg化合物,写出该反应
2 2
的化学方程式:____________________________________________________________________。
【答案】(1)SiC
(2)2Mg(OH) +2SO +O===2MgSO +2HO
2 2 2 4 2
【解析】(1)由SiH 和CH 反应生成H 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
4 4 2
产生的SO 与Mg(OH) 反应生成MgSO ,MgSO 具有还原性,易被空气中的氧气氧化为MgSO ,反应的化
2 2 3 3 4
学方程式为2Mg(OH) +2SO +O===2MgSO +2HO。
2 2 2 4 210.一种含铝、锂、钴的新型电子材料,生产中产生的废料数量可观,废料中的铝以金属铝箔的形式存在;
钴以Co O·CoO的形式存在,吸附在铝箔的单面或双面:锂混杂于其中。(已知Co O 的氧化性>Cl 的氧化
2 3 2 3 2
性)从废料中回收氧化钴(CoO)的工艺流程如下:
)过程Ⅱ中加入稀HSO 酸化后,再加入NaSO 溶液浸出钴。则浸出含钻物质的反应化学方程式为 (产物
2 4 2 2 3
中只有一种酸根) _______________________________________。
【答案】4Co O·CoO+Na SO+11H SO = 12CoSO +Na SO + 11HO
2 3 2 2 3 2 4 4 2 4 2
【解析】废料中钴以Co O·CoO的形式存在,钴的化合价为+2价和+3价,由流程图可知,加入NaSO 溶
2 3 2 2 3
液后,钴全部变为+2价,说明Co3+氧化SO2-,还原产物为Co2+,由产物中只有一种酸根离子可知氧化产
2 3
物为SO 2-,根据得失电子守恒和原子守恒,浸出含钴物质的反应化学方程式为:
4
4Co O·CoO+Na SO+11H SO = 12CoSO +Na SO + 11HO。
2 3 2 2 3 2 4 4 2 4 2
11.根据题目信息,完成有关化学方程式:
(1)纤维素还原法制ClO 是一种新方法,其原理是纤维素水解得到的最终产物D与NaClO 反应生成ClO 。
2 3 2
完成该反应的离子方程式:
________(D)+24ClO+24H+===ClO ↑+CO↑+________。
2 2
(2)FeCl 与氢碘酸反应时可生成棕色物质,该反应的离子方程式为_____________________
3
______________________________________________________________________________。
高铁酸钾(K FeO)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl 与KClO在强碱性条件下反
2 4 3
应可制取KFeO,其反应的离子方程式为__________________________
2 4
_____________________________________________________________________________。
(3)Na S溶液长期放置有硫析出,原因为__________________________________________
2
____________________________________________________________(用离子方程式表示)。
(4)PbO 与浓盐酸共热生成黄绿色气体,反应的离子方程式为_______________________
2
____________________________________________________________________________。
【答案】(1)1 C H O 24 6 18 HO
6 12 6 2
(2)2Fe3++2I-===2Fe2++I 2Fe3++3ClO-+10OH-===2FeO+3Cl-+5HO
2 2
(3)2S2-+O+2HO===4OH-+2S↓
2 2(4)PbO +4H++2Cl-=====Pb2++Cl↑+2HO
2 2 2
【解析】(2)FeCl 与氢碘酸反应生成棕色物质,根据现象可知生成碘单质,则I-被氧化为I,Fe3+被还原成
3 2
Fe2+,可以写出Fe3++I-―→Fe2++I,然后根据得失电子守恒、电荷守恒配平。FeCl 与KClO反应时,根
2 3
据题目信息可知Fe3+被氧化为FeO,则ClO-被还原成Cl-,可以写出Fe3++ClO-―→FeO+Cl-,然后根
据氧化还原反应中得失电子守恒可以得到2Fe3++3ClO-―→2FeO+3Cl-,再结合溶液呈强碱性和电荷守
恒,在左边补上OH-,右边补上HO,然后配平即可。
2
(3)Na S溶液长期放置有硫生成,则一定有氧气参加反应,可以根据氧化还原反应规律写出S2-+O+
2 2
HO―→OH-+S↓,再根据电荷守恒、得失电子守恒配平方程式。
2
12.磷化铝(AlP)和磷化氢(PH )都是粮食储备常用的高效熏蒸杀虫剂。
3
(1)磷元素位于元素周期表第________周期________族。AlP遇水蒸气会发生反应放出PH 气体,该反应的
3
另一种产物的化学式为________。
(2)PH 具有强还原性,能与CuSO 溶液反应,配平该反应的化学方程式:
3 4
CuSO +PH +HO===Cu P↓+HPO +HSO
4 3 2 3 3 4 2 4
(3)工业制备PH 的流程如图所示。
3
①白磷和烧碱溶液反应的化学方程式为____________________________________________
_____________________________,次磷酸属于________(填“一”“二”或“三”)元酸。
②若起始时有1 mol P 参加反应,则整个工业流程中共生成________mol PH 。(不考虑产物的损失)
4 3
【答案】(1)三 ⅤA Al(OH)
3
(2)24 11 12 8 3 24
(3)①P +3NaOH+3HO===PH↑+3NaH PO 一 ②2.5
4 2 3 2 2
【解析】(1)AlP与HO反应生成PH 气体,另一种产物的化学式是Al(OH) 。
2 3 3
(2)反应中Cu由+2价变为+1价,部分P由-3价变为+5价,根据得失电子守恒法可将方程式配平。
(3)①由流程图可知白磷和烧碱溶液反应生成PH 和NaH PO ,产物中H原子个数比O原子个数多,因此反
3 2 2
应物中除P、NaOH外还应有HO参与,据此可写出反应的化学方程式。由于使用的烧碱过量,所以得到
4 2
的NaH PO 应是次磷酸的正盐,即次磷酸属于一元酸。
2 2
②1 mol P 与烧碱溶液发生反应P+3NaOH+3HO===PH↑+3NaH PO ,生成1 mol PH 和3 mol
4 4 2 3 2 2 3
NaH PO ,3 mol NaH PO 与硫酸发生反应2NaH PO +HSO ===Na SO +2HPO ,生成3 mol H PO ,3 mol
2 2 2 2 2 2 2 4 2 4 3 2 3 2
HPO 再发生分解反应2HPO ===PH↑+HPO ,又生成1.5 mol PH ,所以整个工业流程中共生成PH 2.5
3 2 3 2 3 3 4 3 3mol。
13.(1)据报道,有一种叫Thibacillus Ferroxidans的细菌在有氧气存在的酸性溶液中,可将黄铜矿CuFeS
2
氧化成硫酸盐:4CuFeS+2HSO +17O===4CuSO+2Fe (SO )+2HO。利用反应后的溶液,按如下流程
2 2 4 2 4 2 4 3 2
可制备胆矾(CuSO ·5H O),在实验室中,设计两个原理不同的方案,从溶液B中提炼金属铜(要求:一种方
4 2
案只用一个反应来完成)。写出两种方案中涉及的化学方程式: 。
(2)Cu S是火法炼铜的重要原料之一,下面是由Cu S冶炼铜及制取CuSO ·5H O的流程图。火法炼铜的
2 2 4 2
反应原理是___________ (用化学方程式表示)。向Cu O、CuO中加入足量稀硫酸得到的体系
2
A中溶液呈蓝色,且有红色物质生成,写出生成红色物质的离子方程式:___________。
Cu S――→Cu――→Cu O、CuO――→A――→B――→胆矾
2 2
【答案】(1)CuSO +Fe===FeSO+Cu 2CuSO +2HO=====2Cu+O↑+2HSO Cu S+O 2Cu+
4 4 4 2 2 2 4 2 2=====
SO Cu O+2H+===Cu2++Cu+HO
2 2 2
【解析】(1)从CuSO 溶液中得到铜可以用置换反应,也可用电解法进行。(2)Cu S中铜元素的化合价
4 2
为+1;火法炼铜时Cu S与O 反应生成Cu和SO ,反应方程式为Cu S+O 2Cu+SO 。Cu O与稀硫酸
2 2 2 2 2===== 2 2
反应生成CuSO 和Cu,反应的离子方程式为Cu O+2H+===Cu2++Cu+HO。
4 2 2
14.硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为MgB O·H O和Fe O,还有少量Fe O、
2 2 5 2 3 4 2 3
FeO、CaO、Al O 和SiO 等)为原料制备硼酸(H BO)的工艺流程如图所示,写出MgB O·H O与硫酸反应
2 3 2 3 3 2 2 5 2
的化学方程式____________________,“净化除杂”加入HO 溶液发生反应的离子方程式
2 2
_______________________。
11. Mg
2
B
2
O
5
·H
2
O+2H
2
SO 4=====2H
3
BO
3
+2MgSO
4
2Fe2++H
2
O
2
+2H+===2Fe3++2H
2
O Fe
2
O
3
【解析】Mg
2
B
2
O
5
·H
2
O与硫酸反应得到硼酸和硫酸镁:Mg
2
B
2
O
5
·H
2
O+2H
2
SO 4=====2H
3
BO
3
+2MgSO
4
。能与
HO 反应的是Fe2+,HO 把Fe2+氧化成Fe3+,调节溶液pH约为5时,Fe3+和Al3+都形成沉淀,过滤除
2 2 2 2
去。
【解析】铬铁矿与碳酸钠混合通过焙烧,得到NaCrO、Fe O、MgO和NaAlO 的混合体系,然后加水溶
2 4 2 3 2
解得到固体Fe O、MgO和NaCrO、NaAlO 溶液,再调节溶液的pH,使偏铝酸盐完全沉淀,继续调节溶
2 3 2 4 2
液的pH使CrO转化为Cr O,最后向所得溶液中加入氯化钾,生成溶解度较小的KCr O。根据反应中各物
2 2 2 7质的元素化合价变化可知,铁从+2价变为+3价,铬从+3价变为+6价,氧从0价变为-2价,根据化合
价升降法及元素守恒可配平化学方程式为4FeO·Cr O+8NaCO+7O=====8NaCrO+2Fe O+8CO。根
2 3 2 3 2 2 4 2 3 2
据流程分析可知,中和操作中用醋酸调节pH值后产生的沉淀为氢氧化铝,所以Y为Al(OH) ,生成
3
Al(OH) 的离子方程式为AlO+CHCOOH+HO===Al(OH) ↓+CHCOO-。
3 3 2 3 3