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文档介绍
2018届二轮复习规范书写1——表示物质及变化的题空学案(全国通用)
题空一 化学式、电子式的书写 1.化合价 体现化合物中不同元素原子或离子的个数比关系的数值。 (1)在离子化合物中,化合价的数值就是一个原子得失电子的数目,失电子的原子为正化合价,得电子的原子为负化合价。 (2)在共价化合物中,化合价的数值就是一个原子跟其他元素原子形成共用电子对的数目,电子对偏离的原子为正价,电子对偏向的原子为负价。 如:分析(1)Na2O2,(2)N2H4中各元素的化合价。 分析 (1)在Na2O2中,Na失去一个电子,则为+1价;O中的两个氧原子分别得到一个电子,两氧原子之间的共用电子不计算化合价,故为-1价。 (2)N2H4其结构式为,每个氮原子分别与两个氢原子形成两对共用电子对,两氮原子之间不计算化合价,故N为-2价,H为+1价。 2.化学用语中的“单词”——化学式 化学式是用元素符号和数字来表示纯净物组成的式子。 (1)化学式书写的技巧 ①直接记住: 如氨气(NH3),硫酸(H2SO4),葡萄糖(C6H12O6)等。 ②根据名称写:如二氧化氯(ClO2),七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)。 ③根据化合价书写:正在前,负在后;标价数,化简价交叉,检验和为零。 (2)注意事项 ①遵循习惯写法,NH3、CH4负化合价在前。 ②由分子构成的物质分子式中原子有公约数的不能约分。如:N2O4不能写成“NO2”,苯C6H6不能写成“CH”。 3.电子式 “电子式”书写的一般程序 (1)一判断 首先要判断是阴离子,还是阳离子,是离子化合物还是共价化合物。 (2)二注意 ①共价化合物仅有电子对的偏移,没有电子的得失,所以不能用“[ ]”,而离子化合物有电子的得失,所以阴离子和复杂阳离子应用“[ ]”。 ②根据原子的成键规则,要注意判断原子的连接顺序及共用电子对的数目。 1.分别写出下列几种物质的电子式: (1)羟基(—OH)_________________________________________________________________; (2)氨气(NH3)__________________________________________________________________; (3)次氯酸(HClO)_______________________________________________________________; (4)Na2O2______________________________________________________________________; (5)NaH_______________________________________________________________________; (6)NaBH4_____________________________________________________________________; (7)NH4H______________________________________________________________________。 答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) 2.写出下列含氯化合物的名称及氯元素的化合价: (1)ClO2 ________ ________ (2)HClO4 ________ ________ (3)KClO3 ________ ________ (4)NaClO2 ________ ________ (5)NaClO ________ ________ 答案 (1)二氧化氯 +4 (2)高氯酸 +7 (3)氯酸钾 +5 (4)亚氯酸钠 +3 (5)次氯酸钠 +1 3.关于下列含氮化合物,根据题目要求填空: (1)硝酸酸酐的化学式为__________,其中氮的化合价为________。 (2)N2O4中氮的化合价为________,将N2O4通入足量水中产物的化学式分别为________、________。 (3)NaNO2是一种食品防腐剂,其名称为________。 (4)KCN的名称________,电子式____________,碳的化合价________。 (5)联氨(N2H4)的电子式______________,氮的化合价________。 答案 (1)N2O5 +5 (2)+4 HNO3 NO (3)亚硝酸钠 (4)氰化钾 +2 (5) -2 4.磷有多种化合物,按要求对下列含磷化合物填空: (1)H3PO4是三元中强酸,磷酸钙是磷矿石的成分之一,其化学式为________________。 (2)H3PO3是二元弱酸,其化学名称为________,Na2HPO3属于________(填“正”“酸式”“碱式”)盐,其中磷的化合价为________,Na2HPO3溶于水显________(填“中”“酸”或“碱”)性,用离子方程式表示原因:_________________________________________。 (3)H3PO2是一元弱酸,其在水溶液中的电离方程式:______________________________; NaH2PO2的化学名称________,其水溶液显________(填“酸”“碱”或“中”)性。 答案 (1)Ca3(PO4)2 (2)亚磷酸 正 +3 碱 HPO+H2O??H2PO+OH-、H2PO+H2O??H3PO3+OH- (3)H3PO2??H++H2PO 次磷酸钠 碱 5.锰有多种化合物,按要求填空: (1)写出下列化合物的化学式。 ①高锰酸钾________; ②锰酸钾________; ③软锰矿的主要成分________。 (2)实验室可用高锰酸钾制取氧气和氯气,分别写出化学方程式:_____________________; ________________________________________________________________________。 答案 (1)①KMnO4 ②K2MnO4 ③MnO2 (2)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O 题空二 陌生非氧化还原反应方程式的书写 1.根据“广义”的水解书写方程式 广义的水解观认为,无论是盐的水解还是非盐的水解,其最终结果都是参与反应的的物质和水分别离解成两部分,再重新组合成新的物质。 例1 写出亚硫酰氯(SOCl2)在潮湿的空气中产生白雾的化学方程式:_______________ ________________________________________________________________________。 解析 答案 SOCl2+H2O===SO2↑+2HCl↑ 对点训练 按要求完成下列反应的化学方程式: (1)一氯胺(NH2Cl)是一种重要的水消毒剂,写出产生消毒物质的化学方程式: ________________________________________________________________________。 (2)四氯化硅与烧碱溶液反应生成两种盐的化学方程式: ________________________________________________________________________。 (3)乙酸乙酯与偏铝酸钠溶液共热产生白色胶状沉淀的化学方程式:_________________ ________________________________________________________________________。 (4)常用尿素[CO(NH2)2]除去工业废水中Cr3+,流程如下:含,完成该转化的离子方程式: 。 答案 (1)NH2Cl+H2O===NH3+HClO (2)SiCl4+6NaOH===Na2SiO3+4NaCl+3H2O (3)CH3COOC2H5+NaAlO2+2H2O===CH3COONa+Al(OH)3↓+C2H5OH (4)2Cr3++3CO(NH2)2+9H2O===2Cr(OH)3↓+3CO2↑+6NH 2.根据“中和”原理或“强酸制弱酸”原理书写 例2 根据要求完成下列化学方程式: (1)25 ℃,H2C2O4和HF两种酸的电离平衡常数如下: H2C2O4 Ka1=5.36×10-2 Ka2=5.35×10-5 HF Ka=6.31×10-4 则H2C2O4溶液和NaF溶液反应的离子方程式为___________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)多硼酸盐四硼酸钠(Na2B4O7)与硫酸反应的化学方程式: ________________________________________________________________________。 (3)铅能形成多种氧化物,如碱性氧化物PbO、酸性氧化物PbO2,还有铅元素价态类似于Fe3O4中铁元素价态的Pb3O4。Pb3O4能与硝酸发生非氧化还原反应生成一种盐和一种铅的氧化物,写出反应的化学方程式:______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 [解题思路] (1)判断三种酸(只看一步电离)H2C2O4、HF、HC2O电离H+的能力,即酸性的强弱,运用强酸制弱酸即可写出方程式。 (2)联想Na2SiO3与酸的反应,H3BO3是弱酸。 (3)由题目信息知Pb3O4中铅的化合价为+2、+4两种价态。Pb3O4相当于2PbO·PbO2,由于PbO2是酸性氧化物,故它不能与硝酸反应,PbO是碱性氧化物,它与硝酸发生非氧化还原反应,生成Pb(NO3)2,由此可写出对应的化学方程式。 解析 (1)由Ka可知酸性:H2C2O4>HF>HC2O。 答案 (1)H2C2O4+F-===HF+HC2O (2)Na2B4O7+H2SO4+5H2O===Na2SO4+4H3BO3 (3)Pb3O4+4HNO3===PbO2+2Pb(NO3)2+2H2O 对点训练 1.AlMg合金焊接前用NaOH溶液处理氧化膜的化学方程式: ________________________________________________________________________。 答案 Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O 解析 AlMg合金表面的氧化膜Al2O3是两性氧化物,可溶于强碱NaOH,注意MgO不溶于NaOH。 2.少量CO2分别通入①NaClO溶液;②漂白粉溶液的化学方程式: ①________________________________________________________________________; ②________________________________________________________________________。 答案 ①NaClO+CO2+H2O===NaHCO3+HClO ②Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO 3.工业上可用盐酸处理铝硅酸盐,如正长石(KAlSi3O8)制取硅酸胶体。写出该反应的化学方程式:____________________________________________________________________。 答案 KAlSi3O8+4HCl+H2O===KCl+AlCl3+3H2SiO3(胶体) 3.根据对热稳定性的理解书写 例3 Li2CO3、FeC2O4·2H2O和SiO2粉末均匀混合,在800 ℃的氩气中烧结6小时制得Li2FeSiO4。写出该反应的化学方程式:________________________________________。 [解题思路] Li2FeSiO4可看作Li2SiO3·FeO,根据该化学式的特点,联想Na2CO3与SiO2的高温反应,FeC2O4受热分解生成FeO、CO和CO2即可写出总的方程式。 答案 Li2CO3+FeC2O4·2H2O+SiO2Li2FeSiO4+CO↑+2CO2↑+2H2O↑ 对点训练 1.“煅烧”偏钒酸铵(NH4VO3)可得到工业制硫酸的催化剂五氧化二钒(V2O5),写出该反应的化学方程式:_________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 2NH4VO3V2O5+2NH3↑+H2O↑ 解析 联想铵盐的不稳定性,类比NH4HCO3的分解。 2.磷尾矿渣的主要成分是白云石(CaCO3·MgCO3)和磷灰石[Ca5(PO4)3F],某研究性学习小组设计用磷尾矿制备有用的CaCO3、Mg(OH)2的流程如下: 已知Ca5(PO4)3F在950 ℃不分解,完成下列变化的化学方程式: (1)950 ℃煅烧磷尾矿的主要化学方程式是___________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)由磷矿Ⅰ生成浸取液Ⅰ的离子方程式:__________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)在浸取液Ⅱ中通入NH3,发生反应的化学方程式: 。 答案 (1)CaCO3·MgCO3CaO+MgO+2CO2↑ (2)2NH+CaOCa2++2NH3↑+H2O (或CaO+H2O===Ca(OH)2,Ca(OH)2+2NHCa2++2NH3↑+2H2O) (3)MgSO4+2NH3+2H2O===Mg(OH)2↓+(NH4)2SO4 4.与量有关的离子方程式的书写 (1)过量与少量型 例4 写出向Ca(HCO3)2溶液中加入过量NaOH溶液的离子方程式:_________________ ________________________________________________________________________。 [解题思路] 书写原则:“以少定多”,即先根据题给条件判断“少量物质”,以少量物质的离子计量数(充分反应)确定所需“过量物质”的离子数目。流程如下: 答案 Ca2++2HCO+2OH-===CaCO3↓+CO+2H2O (2)定量型(具体量的关系) 例5 明矾与等物质的量Ba(OH)2溶液反应的离子方程式: ________________________________________________________________________。 [解题思路] 首先按题给条件中反应物的物质的量,结合“以少定多”的原则及离子反应顺序,逐步写出各步反应的离子方程式;然后把各步离子方程式加和即可得到总反应的离子方程式。书写流程如下: 答案 2Al3++3Ba2++6OH-+3SO===3BaSO4↓+2Al(OH)3↓ 对点训练 写出下列符合条件的离子方程式: (1)(NH4)2Fe(SO4)2溶液中滴加少量NaOH溶液: 。 (2)NaHCO3溶液中加入少量Ba(OH)2溶液:______________________________________。 (3)等体积、等物质的量浓度的Ba(OH)2溶液与NH4HCO3溶液混合: 。 (4)Na2CO3溶液与盐酸按n(Na2CO3)∶n(HCl)=2∶3逐滴混合: 。 答案 (1)Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓ (2)2HCO+Ba2++2OH-===BaCO3↓+CO+2H2O (3)Ba2++2OH-+NH+HCO===BaCO3↓+NH3·H2O+H2O (4)2CO+3H+===HCO+CO2↑+H2O 题空三 陌生氧化还原(或电极)反应方程式的书写 1.新情景下氧化还原反应方程式的书写技巧 (1)熟记常见的氧化剂、还原剂及对应产物 氧化剂 Cl2 O2 浓H2SO4 HNO3 KMnO4(H+)、MnO2 Fe3+ KClO3、 ClO- H2O2 还原 产物 Cl- O2-、H2O、OH- SO2 NO或NO2 Mn2+ Fe2+ Cl- H2O 还原剂 I-(HI) S2-(H2S) CO、C Fe2+ NH3 SO2、SO H2O2 氧化 产物 I2 S CO2 Fe3+ NO SO O2 (2)配平四步骤 ①根据题目的流程图或题干信息,确定反应物和部分生成物。 ②判断反应中变价元素的化合价并利用元素化合价的升降判断出氧化产物或还原产物。 ③按“”写出方程式,并按化合价升降原则配平参与氧化还原反应的各物质的化学计量数,即电子守恒。 ④观察方程式两边离子所带电荷数是否相等,若不等,则要使电荷守恒,一般原则是酸性条件用H+,碱性条件用OH-调平电荷,最后用观察法使原子守恒,补水原则是“H”不够水来凑。 2.陌生电极反应方程式的书写 (1)列物质标得失:按照负极(或阳极)发生氧化反应,正极(或阴极)发生还原反应,判断出电极反应物和产物,找出得失电子的数量。 (2)看环境配守恒:电极产物在电解质溶液的环境中,应能稳定存在,如碱性介质中生成的H+应让其结合OH-生成水。电极反应式要遵守电荷守恒、质量守恒和得失电子守恒等,并加以配平。 (3)两式加验总式:两电极反应式相加,与总反应方程式对照验证。 特别说明:高考题中往往是非水溶液或具有离子交换膜,应根据图示信息确定电极反应方程式中需添加的“粒子”形式。 例1 NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如图所示: (1)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式: ________________________________________________________________________。 (2)“尾气吸收”是吸收电解过程排出的少量ClO2。写出此吸收反应的化学方程式: ________________________________________________________________________。 [解题思路] (1)结合图示可知NaClO3与SO2在H2SO4作用下反应生成ClO2和NaHSO4,根据氧化还原反应配平的一般方法,即可顺利写出化学方程式。 (2)结合图示可知尾气中的ClO2在反应中被还原为ClO,则H2O2被氧化,氧化产物应为O2 ,即可写出化学方程式。 答案 (1)2NaClO3+SO2+H2SO4===2ClO2+2NaHSO4 (2)2ClO2+H2O2+2NaOH===2NaClO2+O2+2H2O 例2 SO2是主要的大气污染气体,利用化学反应原理是治理污染的重要方法。工业上用Na2SO3吸收尾气中SO2使之转化为NaHSO3,再以SO2为原料设计原电池,然后电解(惰性电极)NaHSO3制取H2SO4,装置如下: (1)甲图中A电极上的反应式为________________________________________________。 (2)甲图中B与乙图________(填“C”或“D”)极相连,进行电解时乙图Z中Na+向________(填“Y”或“W”)中移动。 (3)该电解池阴极的电极反应式为_______________________________________;阳极的电极反应式为 ___________________。 解析 (1)从题目信息可知,二氧化硫反应生成硫酸,所以二氧化硫作负极,失去电子和水结合生成硫酸,电极反应式为SO2+2H2O-2e-===4H++SO。(2)甲图中A为负极,B为正极,因为乙图中C极附近加入亚硫酸氢钠得到亚硫酸钠,说明氢元素化合价降低生成氢气,所以C极为阴极,连接电源的负极,即A连接C,B连接D;进行电解时乙图中钠离子向阴极移动,即向Y中移动。(3)阴极是亚硫酸氢根离子反应生成亚硫酸根离子和氢气,电极反应式为2HSO+2e-===2SO+H2↑。右侧为阳极室,电极反应式为HSO+H2O-2e-===SO+3H+。 答案 (1)SO2+2H2O-2e-===4H++SO (2)D Y (3)2HSO+2e-===2SO+H2↑ HSO+H2O-2e-===SO+3H+ 1.根据信息书写有关化学(或离子)方程式,并解答有关问题。 (1)①将废钒催化剂(主要成分V2O5)与稀硫酸、亚硫酸钾溶液混合,充分反应,所得溶液显酸性,含VO2+、K+、SO等。写出该反应的化学方程式:_____________________________ ________________________________________________________________________。 ②向上述所得溶液中加入KClO3溶液,充分反应后,溶液中新增加了VO、Cl-。写出并配平该反应的离子方程式,并标出电子转移的数目和方向_______________________________ ________________________________________________________________________。 (2)将酸性条件下,铁与NO反应的离子方程式补充完整: Fe+NO+________===Fe2++NH+________ (3)六价铬[Cr(Ⅵ)]有剧毒,废水中的Cr2O常用铁氧磁体法除去,即把过量的FeSO4·7H2O加入含CrO的废水中,调节pH<4,Fe2+将Cr(Ⅵ)还原为Cr3+。 写出上述Fe2+还原Cr2O的离子方程式,并标明电子转移的方向和数目:________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)①V2O5+K2SO3+2H2SO4===2VOSO4+K2SO4+2H2O ②+3H2O===Cl-+6VO+6H+ (2)4 10 H+ 4 3 H2O (3)+14H+===6Fe3++2Cr3++7H2O 解析 (1)①K2SO3为还原剂,氧化产物为K2SO4,V2O5为氧化剂,还原产物为VO2+。②KClO3把VO2+氧化成VO,本身被还原成Cl-,离子方程式为ClO+6VO2++3H2O===Cl-+6VO+6H+,每1 mol ClO反应就会转移6 mol e-。 2.铁是用途最广泛的金属材料之一。请回答下列问题: (1)铁的电化学腐蚀中,一定会发生的电极反应式为________________,在食盐水中发生电化学腐蚀时,正极上的电极反应式为______________________________________________。 (2)欲利用如图装置使2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4===2MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+8H2O能够发生且能够产生电流,则乙中的溶质是_______________,甲中的电极反应式为 ________________________________________________________________________。 (3)某高铁酸盐电池是一种新型的二次电池,其放电时的总反应是3Zn+2K2FeO4+8H2O===3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。 ①该电池工作时正极上的电极反应式为___________________________________________。 ②以该电池作电源,电解NaOH溶液(电解池阳极是铁,阴极是石墨),电解的总反应方程式为(不考虑空气的影响)________________________________________________________。 答案 (1)Fe-2e-===Fe2+ 2H2O+O2+4e-===4OH- (2)FeSO4、Fe2(SO4)3 MnO+5e-+8H+===Mn2++4H2O (3)①FeO+3e-+4H2O===Fe(OH)3+5OH- ②Fe+2H2OFe(OH)2+H2↑ 解析 (1)铁在酸性较强的介质中发生的是析氢腐蚀,在其他情况下发生的是吸氧腐蚀,但负极上均是铁失去电子转化为Fe2+。 (2)“盐桥”式原电池工作时,氧化剂与还原产物、还原剂与氧化产物应该分别置于两个不同的容器中,由电子流动方向知乙池中石墨是负极,故乙池应该盛放FeSO4、Fe2(SO4)3溶液,甲池中KMnO4得到电子生成Mn2+。 (3)①正极上发生得电子的还原反应,电极反应式为FeO+3e-+4H2O===Fe(OH)3+5OH-。②阳极上,铁失去电子转化为Fe2+,Fe2+又与溶液中的OH-结合形成Fe(OH)2。 3.电解法处理含氮氧化物废气,可回收硝酸,具有较高的环境效益和经济效益。实验室模拟电解法吸收NOx的装置如下图所示(图中电极均为石墨电极)。 (1)若用NO2气体进行模拟电解法吸收实验。写出电解时NO2发生反应的电极反应式:____________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________。 (2)阴极的电极反应式:______________________________________________________。 答案 (1)NO2-e-+H2O===NO+2H+ (2)2H++2e-===H2↑ 题空四 热化学方程式的书写 1.书写热化学方程式的“五环节” 2.利用盖斯定律书写热化学方程式的步骤 例1 NaBH4(s)与水(l)反应生成NaBO2(s)和氢气(g),在25 ℃、101 kPa下,已知每消耗3.8 g NaBH4(s)放热21.6 kJ,写出该反应的热化学方程式: ________________________________________________________________________。 [解题思路] 根据信息写出正确的化学方程式―→标明各物质的聚集状态―→计算1 mol NaBH4放出的热量数值―→写出ΔH。 解析 NaBH4与水反应的化学方程式为NaBH4+2H2O===NaBO2+4H2↑,3.8 g NaBH4的物质的量为0.1 mol,故1 mol NaBH4与水反应时放出216.0 kJ热量,由此可写出该反应的热化学方程式。 答案 NaBH4(s)+2H2O(l)===NaBO2(s)+4H2(g) ΔH=-216.0 kJ·mol-1 例2 工业上常用磷精矿[Ca5(PO4)3F]和硫酸反应制备磷酸。已知25 ℃,101 kPa时: CaO(s)+H2SO4(l)===CaSO4(s)+H2O(l) ΔH=-271 kJ·mol-1 5CaO(s)+3H3PO4(l)+HF(g)===Ca5(PO4)3F(s)+5H2O(l) ΔH=-937 kJ·mol-1 则Ca5(PO4)3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是 ________________________________________________________________________。 解析 先写出Ca5(PO4)3F与H2SO反应的化学方程式: Ca5(PO4)3F+5H2SO4===5CaSO4+3H3PO4+HF ③,设题中给出的第一个热化学方程式为①、第二个热化学方程式为②,找出③与已知反应①②的关系:反应③=5×反应①-反应②,则ΔH=5ΔH1-ΔH2。 答案 Ca5(PO4)3F(s)+5H2SO4(l)===5CaSO4(s)+3H3PO4(l)+HF(g) ΔH=-418 kJ·mol-1 1.200 ℃时固体硝酸铵可以分解为N2O和H2O,此过程中每转移电子8 mol,放出热量84.8 kJ,写出此反应的热化学方程式:______________________________________________。 答案 NH4NO3(s)===N2O(g)+2H2O(g) ΔH=-42.4 kJ·mol-1 解析 硝酸铵分解产生一氧化二氮(N2O)气体和水蒸气,反应的化学方程式为NH4NO3N2O↑+2H2O↑,分析氧化还原反应中的得失电子可知该反应中每1 mol NH4NO3反应就会有4 mol电子转移,根据题意每8 mol电子转移放出84.8 kJ热量,可得每1 mol NH4NO3反应就会有42.4 kJ热量放出,所以热化学方程式为NH4NO3(s)===N2O(g)+2H2O(g) ΔH=-42.4 kJ·mol-1。 2.氨气具有还原性,例如,氨气能与卤素单质发生置换反应。已知几种化学键的键能数据如表所示: 化 学 键 N—H N≡N Br—Br H—Br 键能/kJ·mol-1 391 946 194 366 请写出氨气与溴蒸气反应的热化学方程式:____________________________________。 答案 2NH3(g)+3Br2(g)===N2(g)+6HBr(g) ΔH=-214 kJ·mol-1 解析 NH3与溴蒸气发生置换反应,化学方程式为2NH3(g)+3Br2(g)===N2(g)+6HBr(g),ΔH=Σ(反应物的键能)-Σ(生成物的键能)=(6×391 kJ·mol-1+3×194 kJ·mol-1)-(946 kJ·mol-1+6×366 kJ·mol-1)=-214 kJ·mol-1。 3.已知:25 ℃、101 kPa时,Mn(s)+O2(g)===MnO2(s) ΔH=-520 kJ·mol-1 S(s)+O2(g)===SO2(g) ΔH=-297 kJ·mol-1 Mn(s)+S(s)+2O2(g)===MnSO4(s) ΔH=-1 065 kJ·mol-1 则SO2与MnO2反应生成无水MnSO4的热化学方程式是 ________________________________________________________________________。 答案 MnO2(s)+SO2(g)===MnSO4(s) ΔH=-248 kJ·mol-1 解析 将题给三个热化学方程式依次编号为①②③,根据盖斯定律,由③-①-②可得SO2(g)+MnO2(s)===MnSO4(s) ΔH=(-1 065 kJ·mol-1)-(-520 kJ·mol-1)-(-297 kJ·mol-1)=-248 kJ·mol-1。 高考12题逐题特训 A组 1.钠及其化合物 (1)Na、Na2O2分别溶于水的离子方程式 ________________________________________________________________________; ________________________________________________________________________。 (2)有关Na2CO3 ①纯碱溶液显碱性原因的离子方程式 ________________________________________________________________________; ②Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸过程中的离子方程式 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________; ③将Na2CO3溶液加入足量稀硫酸中的离子方程式 ________________________________________________________________________。 (3)电解饱和食盐水制烧碱的化学方程式 ________________________________________________________________________。 答案 (1)2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑ 2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑ (2)①CO+H2O??HCO+OH- ②CO+H+===HCO、HCO+H+===CO2↑+H2O ③CO+2H+===CO2↑+H2O (3)2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 2.铝及其化合物 (1)Al片溶于烧碱溶液的化学方程式: ________________________________________________________________________。 (2)明矾具有净水作用的原理的离子方程式: ________________________________________________________________________。 (3)泡沫灭火器的原理的离子方程式: ________________________________________________________________________。 (4)①明矾溶液中加入Ba(OH)2,恰好使硫酸根完全沉淀的离子方程式:________________,此时溶液的pH________(填“>”“<”或“=”)7。 ②明矾溶液中加入Ba(OH)2至Al3+恰好完全沉淀的离子方程式:______________________,此时溶液pH________(填“>”“<”或“=”)7。 答案 (1)2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑ (2)Al3++3H2O??Al(OH)3(胶体)+3H+ (3)Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑ (4)①Al3++2SO+2Ba2++4OH-===2BaSO4↓+AlO+2H2O > ②2Al3++3SO+3Ba2++6OH-===3BaSO4↓+2Al(OH)3↓ = 3.铁、铜及其化合物 (1)氧化铁的铝热反应:____________________________________________________。 (2)FeCl3溶液腐蚀铜片的离子方程式:___________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)FeCl3溶液中通入H2S产生浅黄色沉淀的离子方程式: ________________________________________________________________________。 (4)KSCN溶液检验Fe3+的存在的离子方程式: ________________________________________________________________________。 (5)用FeCl3制取Fe(OH)3胶体化学方程式: ________________________________________________________________________。 (6)用Mg(OH)2除去MgCl2溶液中的Fe3+的离子方程式:_______________________。 (7)FeSO4的酸性溶液分别被①氯水、②过氧化氢、 ③MnO氧化的离子方程式: ①________________________________________________________________________; ②________________________________________________________________________; ③________________________________________________________________________。 (8)用稀盐酸分别除①铜锈、②铁锈的离子方程式: ①________________________________________________________________________; ②________________________________________________________________________。 答案 (1)Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe (2)2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+ (3)2Fe3++H2S===2Fe2++S↓+2H+ (4)Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3 (5)FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl (6)3Mg(OH)2+2Fe3+===3Mg2++2Fe(OH)3 (7)①2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- ②2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O ③5Fe2++MnO+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O (8)①Cu2(OH)2CO3+4H+===2Cu2++CO2↑+3H2O ②Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O 4.非金属及其重要化合物 (1)镁在二氧化碳中燃烧的化学方程式:______________________________________。 (2)Cl2的实验室制法的化学方程式:____________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)用NaOH吸收Cl2的离子方程式: ________________________________________________________________________。 (4)SO2使氯水褪色的离子方程式: ________________________________________________________________________。 (5)SO2气体与H2S混合:______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (6)用氨水吸收尾气中的SO2气体的化学方程式: ________________________________________________________________________。 (7)用亚硫酸钠溶液吸收尾气中的SO2的离子方程式: ________________________________________________________________________。 (8)实验室制氨气的化学方程式:____________________________________________。 (9)氨的催化氧化的化学方程式: ________________________________________________________________________。 (10)Cu片分别溶于浓、稀硝酸的化学方程式: ①________________________________________________________________________; ②________________________________________________________________________。 答案 (1)2Mg+CO22MgO+C (2)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O (3)Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O (4)SO2+Cl2+2H2O===4H++SO+2Cl- (5)2H2S+SO2===3S↓+2H2O (6)SO2+2NH3·H2O===(NH4)2SO3+H2O (7)SO+H2O+SO2===2HSO (8)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O (9)4NH3+5O24NO+6H2O (10)①Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O ②3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 5.(1)制备含O、O甚至O的化合物都是可能的,通常它们是在氧分子进行下列各种反应时生成的: 上述变化中,____________(填序号)相当于氧分子被氧化;____________(填序号)相当于氧分子被还原。 (2)写出O的电子式:_______________________________________________________。 (3)O、O中的电子数分别为________、________。 答案 (1)② ①③ (2) (3)15 17 6.下图中,A、B、C、D、E是单质,G、H、I、F是B、C、D、E分别和A形成的二元化合物。已知: ①反应C+GB+H能放出大量的热,该反应曾应用于铁轨的焊接; ②I是一种常见的温室气体,它和E可以发生反应: ③2E+I2F+D,F中E元素的质量分数为60%。 回答问题: (1)①中反应的化学方程式为______________________________________________________。 (2)化合物I的电子式为___________________________________________________________。 (3)C与过量NaOH溶液反应的离子方程式为__________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)用NaOH溶液吸收过量I的离子方程式:___________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe (2) (3)2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑ (4)CO2+OH-===HCO B组 1.氮氧化合物是大气污染的重要因素,将NOx转化为无害物质是当前研究的重要课题。 (1)将NO2在适当的反应条件下变成无害的N2,必须要找到适合的物质G,G应为________(填“氧化剂”或“还原剂”)。 (2)下式中X必须为无污染的物质,系数n可以为0。 NO2+GN2+H2O+nX(未配平的反应式)。 下列化合物中,满足上述反应式中的G是____________(填字母)。 a.NH3 b.CO2 c.SO2 d.CH3CH2OH (3)若G为天然气的主要成分,则X为______________,n=__________。 答案 (1)还原剂 (2)ad (3)CO2 1 2.依据事实,写出下列反应的热化学方程式。 (1)适量的N2和O2完全反应,每生成23 g NO2吸收16.95 kJ热量。N2与O2反应的热化学方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)SiH4是一种无色气体,遇到空气能发生爆炸性自燃,生成SiO2和液态H2O。已知室温下2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ。SiH4自燃的热化学方程式为_______________________________ ________________________________________________________________________。 (3)下图是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式:________________________________________________________________。 答案 (1)N2(g)+2O2(g)===2NO2(g) ΔH=+67.8 kJ·mol-1 (2)SiH4(g)+2O2(g)===SiO2(s)+2H2O(l) ΔH=-1 427.2 kJ·mol-1 (3)NO2(g)+CO(g)===CO2(g)+NO(g) ΔH=-234 kJ·mol-1 解析 (1)23 g NO2的物质的量为0.5 mol,则生成2 mol NO2吸收的热量为67.8 kJ。吸热反应ΔH为正值,故反应的热化学方程式为N2(g)+2O2(g)===2NO2(g) ΔH=+67.8 kJ·mol-1。(2)2 g SiH4自燃放出热量89.2 kJ,1 mol SiH4自燃放出热量1 427.2 kJ,故热化学方程式为SiH4(g)+2O2(g)===SiO2(s)+2H2O(l) ΔH=-1 427.2 kJ·mol-1。(3)由图可知放出能量:ΔE=368 kJ·mol-1-134 kJ·mol-1=234 kJ·mol-1。 3.按要求完成下列方程式。 (1)已知在酸性介质中FeSO4能将+6价铬还原成+3价铬。写出Cr2O与FeSO4溶液在酸性条件下反应的离子方程式:____________________________________________________。 (2)用NaClO-NaOH溶液氧化AgNO3,制得高纯度的纳米级Ag2O2。 写出该反应的离子方程式:________________________________________________________________________。 (3)KMnO4氧化废水中Mn2+生成MnO2的离子方程式为 。 (4)将过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)溶于水配成溶液,加入适量稀硫酸,再加入足量KI,充分反应后加入少量淀粉试剂,溶液呈蓝色,其反应的化学方程式为______________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)Cr2O+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O (2)2Ag++ClO-+2OH-===Ag2O2↓+Cl-+H2O (3)3Mn2++2MnO+2H2O===5MnO2↓+4H+ (4)H2O2+2KI+H2SO4===I2+K2SO4+2H2O 4.海水淡化具有广泛的应用前景,淡化前需对海水进行预处理。 (1)通常用明矾[K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O]作混凝剂,降低浊度。明矾水解的离子方程式是__________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)用下图所示NaClO的发生装置对海水进行消毒和灭藻处理。 ①装置中由NaCl转化为NaClO过程中的离子方程式:______________________________、________________________________________________________________________,总的离子方程式:_______________________________________________________________。 ②海水中含有Ca2+、Mg2+、HCO等杂质离子,处理过程中装置的阴极易产生水垢,其主要成分是Mg(OH)2和CaCO3。生成CaCO3的离子方程式是__________________________。 ③若每隔5~10 min倒换一次电极电性,可有效地解决阴极的结垢问题。 试用电极反应式并结合必要的文字进行解释:___________________________________。 答案 (1)Al3++3H2O??Al(OH)3(胶体)+3H+ (2)①2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑ Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O Cl-+H2OClO-+H2↑ ②Ca2++HCO+OH-===CaCO3↓+H2O ③阴极结垢后倒换电极电性,阴极变为阳极,其电极反应为2Cl--2e-===Cl2↑,产生的氯气与水发生反应:Cl2+H2O??HCl+HClO,使该电极附近溶液呈酸性,从而将Mg(OH)2和CaCO3溶解而达到除垢的目的 5.元素铬(Cr)的化合物有多种,其转化关系如下, 回答下列问题: (1)交警检测醉驾的原理之一:乙醇在稀硫酸中被CrO3氧化为CO2,发生了①的转化。请写出该检测醉驾原理的化学方程式:_____________________________________________。 (2)转化②所用的试剂是硫酸酸化的H2O2,写出转化②的离子方程式。[已知Cr2(SO4)3是可溶于水的强电解质] ___________________________________________________________________________。 (3)在硫酸酸化的条件下可实现③的转化,写出转化的离子方程式: ________________________________________________________________________。 答案 (1)4CrO3+C2H5OH+6H2SO4===2Cr2(SO4)3+2CO2↑+9H2O (2)Cr2O+3H2O2+8H+===2Cr3++3O2↑+7H2O (3)2CrO+2H+===Cr2O+H2O C组 1.常温下钛的化学活性很小,在较高温度下可与多种物质反应。工业上由金红石(含TiO2大于96%)为原料生产钛的流程如下: (1)沸腾氯化炉中发生的主要反应为______________________________________________。 (2)TiCl4遇水强烈水解,写出其水解的化学方程式:_______________________________。 答案 (1)TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO (2)TiCl4+4H2O===Ti(OH)4↓+4HCl 2.过氧化氢(H2O2)是一种强氧化剂,其水溶液常用于消毒和漂白剂。工业上制取过氧化氢的方法有多种,回答下列问题: (1)过氧化钠磷酸中和法,其流程如下: 写出过氧化钠与磷酸二氢钠反应的化学方程式:__________________________________。 (2)过二硫酸铵法(如下图所示)是目前最流行的制备H2O2的方法。即电解含50%H2SO4、(NH4)2SO4的溶液制取(NH4)2S2O8,再加热水解即可得H2O2和(NH4)2SO4。 已知a.S2O的结构为 b. ①电解时,阳极SO放电时电极反应式为________________________________________。 ②写出生成H2O2的化学方程式:________________________________________________ ____________________________________________________________________________。 (3)工业在碱性条件下电解水,氧气在特制的阴极上反应可以得到HO,从而制得H2O2。将H2O2溶液与消石灰反应,经过滤、洗涤、干燥,可得过氧化钙晶体。 ①写出电解过程中氧气参与的阴极的电极反应式:________________________________。 ②H2O2与Ca(OH)2反应时,若不加稳定剂,需控制温度在0~5 ℃,原因是____________ ____________________________________________________________________________。 答案 (1)2NaH2PO4+Na2O2===2Na2HPO4+H2O2 (2)①2SO-2e-===S2O ②(NH4)2S2O8+2H2O(NH4)2SO4+H2SO4+H2O2 (3)①O2+2e-+H2O===HO+OH- ②过氧化氢不稳定,受热容易分解 3.利用钛矿的酸性废液(含TiO2+、Fe2+、Fe3+、SO等),可回收获得FeS2纳米材料、Fe2O3和TiO2·nH2O等产品,流程如下: (1)TiO2+中钛元素的化合价为________价。TiO2+只能存在于强酸性溶液中,因为TiO2+ 易水解生成TiO2·nH2O,写出水解的离子方程式:_______________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)向富含TiO2+的酸性溶液中加入Na2CO3粉末能得到固体TiO2·nH2O。请用化学反应原理解释:________________________________________________________________________。 (3)NH4HCO3溶液与FeSO4溶液反应的离子方程式为 ______________________________________________________________________________,该反应需温度在308 K以下,其目的是____________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)FeS2纳米材料可用于制造高容量锂电池,电池放电时的总反应:4Li+FeS2===Fe+2Li2S,则正极的电极反应式是_________________________________________________________。 (5)一定条件下,CO2与1.0 mol·L-1NaOH溶液充分反应放出的热量如下表: 反应序号 CO2的物质的量/mol NaOH溶液的体积/L 放出的热量/kJ 1 0.5 0.75 x 2 1.0 2.00 y 该条件下CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学方程式为 ________________________________________________________________________。 答案 (1)+4 TiO2++(n+1)H2OTiO2·nH2O+2H+ (2)Na2CO3消耗H+,c(H+)减少,使TiO2+水解平衡向生成TiO2·nH2O方向移动 (3)Fe2++2HCO===FeCO3↓+CO2↑+H2O 防止NH4HCO3受热分解和减少Fe2+的水解 (4)FeS2+4e-===Fe+2S2- (5)CO2(g)+NaOH(aq)===NaHCO3(aq) ΔH=-(4x-y)kJ·mol-1 解析 (2)由于原溶液显酸性,CO直接与H+反应,不能解释成CO水解促进TiO2+的水解。 (3)要充分考虑H+与HCO不共存,HCO与Fe2+产生FeCO3和H+,会继续与HCO反应产生CO2气体。另外NH4HCO3不稳定受热易分解,因而要控制在较低温度下进行。 (5)“反应序号1”中生成Na2CO3和NaHCO3各0.25 mol即可写出热化学方程式: 2CO2(g)+3NaOH(aq)===Na2CO3(aq)+NaHCO3(aq)+H2O(l) ΔH=-4x kJ·mol-1 “反应序号2”中只生成1 mol Na2CO3,其热化学方程式为 CO2(g)+2NaOH(aq)===Na2CO3(aq)+H2O(l) ΔH=-y kJ·mol-1,利用盖斯定律消去Na2CO3即可得目标热化学方程式。 4.二氧化氯(ClO2)是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂,而且与Cl2相比不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。某课题组以惰性电极电解盐酸和NH4Cl 的混合溶液获得NCl3溶液,再以NCl3溶液和NaClO2反应制得ClO2。回答下列问题: (1)ClO2被I-还原为ClO、Cl-的转化率与溶液pH的关系如图所示: ①pH≤2时,ClO2与I-反应生成I2的离子方程式为________________________________ ②用ClO2进行水处理,除了杀菌消毒外,还能除水中的Fe2+、Mn2+。在ClO2将Mn2+氧化为MnO2的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。 (2)NCl3的水解产物有NHCl2、NH2Cl等。 ①NCl3的电子式为____________,其中氯元素的化合价为________,NH2Cl可缓慢发生水解,其化学方程式:________________________________________________________________。 ②NCl3在NaOH溶液中水解生成N2、NaClO和NaCl的化学方程式为 ________________________________________________________________________。 ③NCl3与NaClO2按物质的量之比为1∶6混合,在溶液中恰好反应生成ClO2和氨气,该反应的离子方程式为____________________________________________________________。 (3)有下列两种方法制备ClO2: 方法一:2NaClO3+4HCl(浓)===2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O 方法二:2NaClO3+H2O2+H2SO4===2ClO2↑+Na2SO4+O2↑+2H2O 用方法二制备的ClO2更适合用于饮用水消毒,其主要原因是__________________________ ________________________________________________________________________。 (4)电解获得NCl3溶液的化学方程式为_____________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)①2ClO2+10I-+8H+===2Cl-+5I2+4H2O ②2∶1 (2)① +1 NH2Cl+H2ONH3+HClO ②2NCl3+6NaOH===N2↑+3NaCl+3NaClO+3H2O ③NCl3+6ClO+3H2O===6ClO2↑+NH3↑+3Cl-+3OH- (3)制备的ClO2中不含Cl2,不会产生对人体有潜在危害的物质 (4)NH4Cl+2HCl3H2↑+NCl3 5.某化工厂以软锰矿、闪锌矿(主要成分为MnO2、ZnS,还含有少量的FeS、CuS、Al2O3 等物质)为原料制取Zn和MnO2。 (1)在一定条件下,将这两种矿粉在硫酸溶液中相互作用,可得到含有Mn2+、Fe2+、Cu2+、Al3+、Zn2+的酸性溶液,其中发生的主要反应之一如下,请配平此反应方程式: ________MnO2+________FeS+________H2SO4===________MnSO4+________Fe2(SO4)3+________S+_________。 (2)将所得溶液按以下的工业流程(如图)进行操作处理得溶液(Ⅳ),电解溶液(Ⅳ)即得MnO2和Zn。 ①操作①中加Zn粉后发生反应的离子方程式为_____________________________________ _____________________________________________________________________________ ②操作②中加入适量X的作用是__________________________________________________ ③工业上用惰性电极电解溶液(Ⅳ)获得产品,请写出电解过程中的阳极反应式: ________________________________________________________________________。 (3)为了从上述流程所产生的Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀混合物中回收Al(OH)3,工厂设计的有关流程如图所示。 ①AlCl3溶液和NaAlO2溶液反应生成Al(OH)3的离子方程式为 ②若得到n mol Al(OH)3,则理论上消耗的NaOH和HCl的物质的量分别为________mol、________mol。 答案 (1)3 2 6 3 1 2 6H2O (2)①Zn+Cu2+===Zn2++Cu,Zn+2Fe3+===Zn2++2Fe2+ ②将Fe2+氧化成Fe3+ ③Mn2+-2e-+2H2O===MnO2+4H+ (3)①Al3++3AlO+6H2O===4Al(OH)3↓ ② 解析 (2)由流程图及“电解溶液(Ⅳ)即得MnO2和Zn”知,锌将Cu2+还原为单质,将Fe3+还原为Fe2+,由此可写出对应的离子方程式。溶液Ⅱ中的铁是Fe2+,最后形成的沉淀是Fe(OH)3,故加入X的目的是将Fe2+氧化为Fe3+。阳极上是还原剂失去电子,故有Mn2++2H2O-2e-===MnO2+4H+。(3)Al3+与AlO之间发生的是双水解反应:Al3++3AlO+6H2O===4Al(OH)3↓。由方程式知,生成n mol Al(OH)3时,需要0.25n mol Al3+、0.75n mol AlO,由Al生成0.25n mol Al3+时需要消耗0.75n mol HCl,由Al(OH)3生成0.75n mol AlO需消耗 0.75n mol NaOH。查看更多