- 离子反应
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(a)火药是中国的“四大发明”之一,是炎黄子孙的骄傲,也会永远激励着我们去奋发图强.黑火药在发生爆炸时,发生如下的反应:2KNO3+C+S═K2S+2NO2↑+CO2↑.其中氧化剂是______,还原剂是______.在方程式上标出电子转移的方向和数目______.
(b)(1)按要求写出下列反应的离子方程式
①氢氧化铜溶于盐酸______
②盐酸中滴加硝酸银溶液______
(2)写出离子反应方程式Ba2++SO42-=BaSO4↓所对应的三个化学方程式
①______
②______
③______.
正确答案
2KNO3+C+S═K2S+2NO2↑+CO2↑中,N、S元素的化合价降低,C元素的化合价升高,则氧化剂为KNO3、S,还原剂为C,该反应中转移电子数为4e-;,则转移的电子方向和数目为,故答案为:KNO3、S;C;
;
(b)(1)①反应生成氯化铜和水,氢氧化铜、水在离子反应中保留化学式,离子反应为Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O,故答案为:Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O;
②反应生成氯化银和硝酸,氯化银在离子反应中保留化学式,离子反应为Ag++Cl-=AgCl↓,故答案为:Ag++Cl-=AgCl↓;
(2)可溶性钡盐(或碱)和可溶性盐(或酸)反应生成硫酸钡和可溶性盐(或强酸、强碱)的离子反应为Ba2++SO42-=BaSO4↓,符合条件的反应如
①BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl、②Ba(OH)2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaOH、③BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl,
故答案为:BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl;Ba(OH)2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaOH;BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl.
A、B、C、D是按原子序数由小到大排列的第二、三周期元素的单质.B、E均为组成空气的成分.F的焰色反应呈黄色.在G中,非
金属元素与金属元素的原子个数比为1:2.在一定条件下,各物质之间的相互转化关系如图(图中部分产物未列出):请填写下列空白:
(1)A是______;C是______;(填写化学式)F中含有的化学键类型有______
(2)H与盐酸反应生成E的离子方程式是______;
(3)E与F反应的化学方程式是______;
(4)F与G(物质的量之比为1:1)的水溶液反应生成I和D的离子方程式是:______.
正确答案
F的焰色反应呈黄色,说明F是钠的化合物,而F是单质B、C化合而成,B、E均为组成空气的成分,故C为金属钠;G是单质C、D化合而成,原子个数比为D:C=1:2,且原子序数D>C,故D为硫;B为组成空气的成分,最容易想到的是O2,如B为O2,E也为组成空气的成分,E只能是CO2,A为碳.因F+E=H+B,故F是Na2O2,H是Na2CO3.
(1)由以上分析可知,A为碳,C为金属钠,F是Na2O2,含有离子键和非极性共价键,
故答案为:碳;钠;离子键和(非极性)共价键;
(2)H是Na2CO3,与盐酸反应生成二氧化碳和水,反应的离子方程式为CO32-+2H+═CO2↑+H2O,
故答案为:CO32-+2H+═CO2↑+H2O;
(3)E与F反应为CO2和Na2O2的反应,生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程式为2CO2+2Na2O2═2Na2CO3+O2,
故答案为:2CO2+2Na2O2═2Na2CO3+O2;
(4)G为Na2S,具有还原性,F是Na2O2,具有氧化性,二者在溶液中反应生成单质硫和NaOH,
反应的离子方程式为Na2O2+S2-+2H2O═4OH-+S↓+2Na+,
故答案为:Na2O2+S2-+2H2O═4OH-+S↓+2Na+.
现有浓度分别为1 mol/L的FeCl3、FeCl2、CuCl2混合溶液100 mL,加入一定量的铁粉,按下列情况填空。
(1)充分反应后,如果溶液中还有一定量的Cu2+,则溶液中一定含有的金属离子还有___________,该离子在溶液中的物质的量范围为________________,可能含有的金属或金属离子为____________。
(2)反应完毕后,铁粉有剩余,溶液中一定含有的金属离子为___________,为______mol,
一定没有的金属离子为______________。
(3)若向FeCl3溶液中加入适量氢碘酸,发生反应的离子方程式为____________________。
(4)某一反应体系中有反应物和生成物共五种物质:S,H2S,HNO3,NO,H2O。该反应的化学方程式为________________________________;若反应过程中转移了0.3mol电子,则氧化产物的质量是___________g;生成的气体在标况下的体积是________L。
正确答案
(1)Fe2+ 0.1 mol
(2)Fe2+ 0.35 Fe3+、Cu2+
(3)2Fe3+ +2I- =2Fe2+ + I2
(4)3H2S+2HNO3=3S+2NO↑+4H2O 4.8 2.24L
试题分析:(1)微粒的氧化性Fe3+> Cu2+> Fe2+.所以加入一定量的Fe粉时首先发生反应:2Fe3++Fe=3Fe2+.当Fe3+反应完全后,再发生反应:Cu2++Fe= Fe2+ +Cu2+.由方程式可看出一定含有Fe2+离子。若Fe3+、Cu2+未发生反应,则n(Fe2+)=0.1mol.若Fe3+、Cu2+反应完全,则n(Fe2+)=3/2n(Fe3+)+ n(Fe2+)+n(Cu2+)="0.15mol" +0.1mol+0.1mol="0.35mol." 由于溶液中还含有一定量的Cu2+,即第二个反应没有完全,所以Fe2+的物质的量应该比0.35mol要少。故Fe2+的物质的量的范围是0.1 mol
(6分)(1)将NaHSO4溶液滴加到滴有酚酞试液的Ba(OH)2溶液中,当溶液的颜色刚好由红色变
为无色时,反应的离子方程式为______ _________________________________。
(2)向Ba(HCO3)2溶液中滴入NaHSO4溶液,至沉淀完全,写出反应的离子方程式
______________________________________________________________________。
在上述溶液中继续滴入NaHSO4溶液,此时离子方程式为
_________________ ____。
正确答案
(1)2H++SO+Ba2++2OH-===BaSO4↓+2H2O
(2)Ba2++SO+H++HCO===BaSO4↓+H2O+CO2↑
HCO+H+===CO2↑+H2O
略
(8分)写出下列反应的离子方程式:
(1)用稀硫酸清洗铁锈(Fe2O3)__________________________________
(2)碳酸钠溶液与盐酸混合________________________________________
(3)硫酸铜溶液和氢氧化钡溶液混合_____________________________________
(4)向足量澄清石灰水中通入二氧化碳_______________________________________
正确答案
(8分)(1)Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O
(2)CO+2H+
H2O十CO2↑
(3)Cu2++SO+Ba2++2OH-
BaSO4↓+Cu(OH)2↓
(4)Ca2++2OH-+CO2CaCO3↓+H2O(每空2分)
略
(12分)写出下列反应的离子方程式
(1)向澄清石灰水中加硝酸 ;
(2)用石灰石与盐酸反应制取二氧化碳 ;
(3)硫酸铜溶液中加入铁粉 ;
(4)向NaHCO3溶液中滴加几滴稀盐酸 ;
(5)硫酸溶液和氢氧化钡溶液混合 ;
(6)用稀硫酸清洗铁锈(Fe2O3) 。
正确答案
(1)OH-+2H+= H2O (2)CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O.
(3) Fe+Cu2+Fe2++Cu (4) HCO3-+H+= CO2↑+H2O
(5)Ba2++ 2OH-+2H++ SO42-= BaSO4↓+2H2O (6)Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O
略
(16分)火力发电在我国的能源利用中占较大比重,但是排放出的SO2会造成一系列环境和生态问题,直接排放含SO2的烟气会形成酸雨,危害环境。
(1)用化学方程式表示SO2形成硫酸型酸雨的反应: 。
(2)工业上用Na2SO3溶液吸收烟气中的SO2。将烟气通入1.0 mol·L-1的Na2SO3溶液,溶液pH不断减小。当溶液pH约为6时,吸收SO2的能力显著下降,应更换吸收剂。
① 此时溶液中c(SO32–)的浓度是0.2 mol·L-1,则溶液中c(HSO3–)是_______mol•L-1。
② 向pH约为6的吸收剂中通入足量的O2,可将其中的NaHSO3转化为两种物质,反应的化学方程式是 。
③ 某研究小组为探究提高含硫烟气中SO2的
吸收效率的措施,模拟实验吸收含硫烟气,实验结果如图所示。则: ,
有利于提高SO2的吸收效率。
(3)工厂仓库存放的Na2SO3药品已部分被空气
氧化,该化学小组想用已知浓度的酸性KMnO4
溶液来确定其含量,具体步骤如下:
步骤i 称取样品1.000 g。
步骤ii 将样品溶解后,完全转移到250 mL容量瓶中,定容,充分摇匀。
步骤iii 移取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中,用0.01000 mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定至终点。
按上述操作方法再重复2次。
① 写出步骤iii所发生反应的离子方程式___________________________________;
② 在配制0.01000 mol·L-1 KMnO4溶液时若仰视定容,则最终测得药品中Na2SO3的含量________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
③ 某同学设计用下列仪器进行滴定实验(夹持部分略去),最合理的组合是_ (填字母)。
A B C D E
④ 滴定结果如下表所示:
则该药品中Na2SO3的质量分数为_________。
正确答案
(16分)
(1)SO2+H2OH2SO3;2H2SO3+O2=2H2SO4 (2分)
(或2SO2+O2 2SO3;SO3+H2O=H2SO4 或2SO2+O2+2H2O=2H2SO4)
(2)① 1.6 (2分)
② 2NaHSO3+O2=Na2SO4+H2SO4 (2分)
③ 降低含硫烟气的温度(或减小含硫烟气的流速) (2分)
(3)① 2MnO+5SO
+6H+=2Mn2++5SO
+3H2O (2分)
② 偏大 (2分) ③ AC (2分,漏选得1分,错选0分)
④ 63.00% 或63.0% (2分,写“63%”得1分)
试题分析:(1)二氧化硫溶于水生成亚硫酸,亚硫酸与空气中的氧气反应生成硫酸,该过程的化学方程式为SO2+H2OH2SO3;2H2SO3+O2=2H2SO4
(2)①根据电荷守恒,可得c(H+)+ c(Na+)= c(OH-)+2 c(SO32–)+c(HSO3–),所以c(HSO3–)= c(H+)+ c(Na+)- c(OH-)-2 c(SO32–)=(1.0+10-6-10-8-2×0.2)mol·L-1,所以c(HSO3–)近似为1.6mol/L;
②由①可知NaHSO3的溶液呈酸性,与氧气反应后生成的2种物质应是硫酸钠与硫酸,化学方程式为2NaHSO3+O2=Na2SO4+H2SO4;
③由图可知,二氧化硫的吸收率随温度升高而降低,①曲线的二氧化硫的吸收率最高,烟气的流速最小,所以提高SO2的吸收效率可以降低含硫烟气的温度(或减小含硫烟气的流速);
(3)①高锰酸钾溶液与亚硫酸钠发生氧化还原反应生成硫酸钠、硫酸锰、水,所以步骤iii所发生反应的离子方程式2MnO+5SO
+6H+=2Mn2++5SO
+3H2O;
②配制高锰酸钾溶液时仰视定容,则所配溶液的浓度偏低,滴定时消耗高锰酸钾溶液的体积就偏大,造成最终测得药品中Na2SO3的含量偏大;
③根据实验步骤可知,样品溶液放在锥形瓶中,滴定溶液放在滴定管内,高锰酸钾具有强氧化性,所以应使用酸式滴定管,因此最合理的组合是AC;
④由表中数据可知3次使用高锰酸钾溶液的体积分别是20.01mL、19.99mL、18.00mL,第三组数据与前两组差距较大,舍去,用前两组的平均值计算,平均值是20.00mL。根据2MnO~5SO
,得样品中亚硫酸钠的质量为0.02L×0.01000 mol·L-1×2.5×10×126g/mol=0.63g,所以样品中亚硫酸钠的质量分数是0.63g/1.0000g×100%=63.00%。
按要求准确表达下列变化过程中的化学用语,其中(1)~(3)写化学方程式,(4)~(5)写离子方程式。
(1)铁丝在氯气中燃烧 。 (2)能体现SO2氧化性 。
(3)镁在二氧化碳中燃烧 。(4)NaOH溶液与NaHCO3溶液反应 。
(5)用氯化铁溶液刻画电路板 。
正确答案
(1)3Cl2 +2Fe2FeCl3 (2)SO2+2H2S=3S+2H2O (3)2Mg+CO2
2MgO+C
(4)OH-+HCO3-= CO32-+H2O (5)) 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
试题分析:(1)氯气有强的氧化性,可以把变价金属Fe、Cu等氧化形成高价态的物质。铁丝在氯气中燃烧的化学方程式为3Cl2 +2Fe2FeCl3。(2)SO2既有氧化性,又有还原性,其还原性较强,氧化性仅仅表现在SO2+2H2S=3S+2H2O。(3)镁不仅可以在氧气中燃烧,也可以在二氧化碳中燃烧,反应的化学方程式为:2Mg+CO2
2MgO+C,(4)碱NaOH与酸式盐NaHCO3溶液反应的离子方程式为:OH-+HCO3-= CO32-+H2O。(5)氯化铁有强的氧化性,可以把Cu氧化,用氯化铁溶液刻画电路板的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。
硫酸是一种常见的强酸,你能写出稀硫酸与下列物质反应的离子方程式。
(1)铁________________________________________________________;
(2)氧化铜______________________________________________________;
(3)碳酸钠________________________________________________________;
(4)氢氧化钡溶液___________________________________________________;
(5)氯化钡溶液____________________________________________________。
正确答案
(1) Fe+2H+= Fe2++H2↑ (2) CuO+2H+=Cu2++H2O
(3)CO32-+2H+= H2O+CO2↑
(4)Ba2+ +2OH-+2H++SO42-= BaSO4↓+2H2O
(5)Ba2+ +SO42-= BaSO4↓
考查硫酸的化学性质,硫酸是一种二元强酸,具有酸的通行。能和活泼的金属反应生成氢气,能和金属氧化物反应,生成盐和水;能和碱发生中和反应,也能和盐发生复分解反应。
(每空2分,共8分)按要求写出下列反应的离子方程式或化学方程式:
⑴写出离子反应方程式CO2+2OH-=CO32-+H2O所对应的两个化学方程式
①
②
⑵书写下列反应的离子方程式:
①氧化铜与稀盐酸反应 :
②CO2通入到足量的澄清石灰水:
正确答案
略
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