高考化学二轮复习专项提能检测1陌生化学方程式的书写专练.docx
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高考化学二轮复习专项提能检测1陌生化学方程式的书写专练
专项提能检测
(一) “陌生化学方程式的书写”专练
1.(2015·泰安模拟)聚合硫酸铁铝(PFAS)是一种新型高效水处理剂。
利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe3O4、FeO、SiO2等)为铁源、粉煤灰(主要成分为Al2O3、Fe2O3、FeO等)为铝源,制备PFAS的工艺流程如下:
(1)“碱溶”时,Al2O3发生反应的化学方程式为______________________。
(2)“酸溶Ⅱ”时,Fe3O4发生反应的离子方程式为____________________。
(3)“滤渣Ⅰ”、“滤渣Ⅱ”在本流程中能加以利用的是_______________。
(4)“氧化”时应控制温度不超过57℃,其原因是____________________。
(5)“氧化”时若用MnO2代替H2O2,发生反应的离子方程式是_________。
(6)酸度对絮凝效果和水质有显著影响。
若产品PFAS中残留硫酸过多,使用时产生的不良后果是______________________________________________________________
__________________________________________________________________。
2.
(1)(2014·安徽高考·节选)ClO2常用于水的净化,工业上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2。
写出该反应的离子方程式,并标出电子转移的方向和数目_______________。
(2)(2014·全国卷Ⅰ·节选)H3PO2的工业制法是:
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)(2014·天津高考·节选)①KClO3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:
__________________________________________________________。
②Na2S2O3还原性较强,在溶液中易被Cl2氧化成SO,常用作脱氯剂,该反应的离子方程式为_____________________________________________________________
_________________________________________________________________。
(4)(2014·上海高考)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:
________________________________________________________________________。
3.(2015·宁波模拟)Ⅰ.无机盐A是医学上常用的镇静催眠药,由两种元素组成。
将其溶于水,通入适量黄绿色气体B,然后向反应后的溶液中加入四氯化碳并振荡、静置,溶液分层,下层液体呈橙红色。
分液后取上层溶液,经元素分析,溶质为漂白粉的主要成分之一,往此溶液中通入CO2和NH3可获得纳米材料E和铵态氮肥F。
(1)无机盐A中阳离子的结构示意图为________。
(2)工业上制取漂白粉的化学反应方程式:
___________________________。
(3)CO2和NH3两气体中,应该先通入溶液中的是__________________(填化学式),写出制备E和F的离子反应方程式:
_______________________________________。
Ⅱ.某研究小组为了探究一种浅绿色盐X(仅含四种元素,不含结晶水,M(X)<908g·mol-1)的组成和性质,设计并完成了如下实验。
取一定量的浅绿色盐X进行上述实验,充分反应后得到23.3g白色沉淀E、28.8g红色固体G和12.8g红色固体H。
已知:
①浅绿色盐X在570℃、隔绝空气条件下受热分解为非氧化还原反应。
②常温下B呈液态且1个B分子含有10个电子。
请回答下列问题:
(1)写出B分子的电子式________。
(2)已知G溶于稀硝酸,溶液变成蓝色,并放出无色气体。
该反应的离子方程式为______________________________________________________________________。
(3)X的化学式是____________,在隔绝空气、570℃温度下加热X至完全分解的反应的化学方程式为___________________________________________________。
(4)一定条件下,NH3与黑色固体C发生氧化还原反应得到红色固体和气体丙(丙是空气主要成分之一),写出一个可能发生反应的化学方程式:
______________________。
4.(2015·莆田模拟)磷及其化合物在生产、生活中有重要的用途。
回答下列问题:
(1)直链聚磷酸是由n个磷酸分子通过分子间脱水形成的,常用于制取阻燃剂聚磷酸铵。
①写出磷酸主要的电离方程式:
_______________________________________。
②n越大,直链聚磷酸铵的水溶性越_____(填“大”或“小”)。
(2)在碱性条件下,次磷酸盐可用于化学镀银,完成其反应的离子方程式。
H2PO+Ag++________===
PO+Ag+________
(3)由工业白磷(含少量砷、铁、镁等)制备高纯白磷(熔点44℃,沸点280℃),主要生产流程如下:
①除砷过程在75℃下进行,其合理的原因是________(填字母)。
a.使白磷熔化,提高反应活性
b.降低白磷的毒性
c.温度不宜过高,防止硝酸分解
d.适当提高温度,增大反应速率
②生产过程在高纯氮气保护下进行,其目的是____________________________。
③除砷过程中,合成洗涤剂起到________作用。
④硝酸氧化除砷时被还原为NO,写出砷转化为砷酸的化学方程式:
__________。
氧化相同质量的砷,当转化为亚砷酸的量越多,消耗硝酸的量越________(填“多”或“少”)。
5.(2015·东城模拟)用软锰矿(主要成分为MnO2)生产高锰酸钾产生的锰泥中,还含有18%的MnO2、3%的KOH(均为质量分数),及少量Cu、Pb的化合物等,用锰泥可回收制取MnCO3,过程如下图:
(1)锰泥中加入H2SO4、FeSO4混合溶液,反应的离子方程式为_______________。
(2)经实验证明:
MnO2稍过量时,起始H2SO4、FeSO4混合溶液中c(H+)/c(Fe2+)<0.7时,滤液1中能够检验出有Fe2+;c(H+)/c(Fe2+)≥0.7时,滤液1中不能检验出有Fe2+。
①检验Fe2+是否氧化完全的实验操作是__________________________________。
②处理锰泥时H2SO4、FeSO4混合溶液中c(H+)/c(Fe2+)控制在0.7~1之间,不宜过大,请从节约药品的角度分析,原因是__________________________________________。
若c(H+)/c(Fe2+)>1,调节c(H+)/c(Fe2+)到0.7~1的方法是__________________。
(3)写出滤液2中加入过量NH4HCO3反应的离子方程式_____________________。
6.高铁酸钾(K2FeO4)是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂,其生产工艺如下:
回答下列问题:
(1)反应①应在温度较低时进行,这是由于Cl2与KOH溶液在温度较高时反应生成KClO3,写出加热时该反应的化学方程式:
________________________________。
(2)在溶液Ⅰ中加入KOH固体的目的是_______(填字母)。
A.与溶液Ⅰ中过量的Cl2继续反应,生成更多的KClO
B.KOH固体溶解时会放出较多的热量,有利于提高反应速率
C.为下一步反应提供碱性的环境
D.使KClO3转化为KClO
(3)从溶液Ⅱ中分离出K2FeO4后,同时得到副产品________________(写化学式);判断K2FeO4晶体已经洗涤干净的方法是_______________________________________。
(4)高铁酸钾(K2FeO4)作为水处理剂的一个优点是能与水反应生成胶体吸附杂质,请写出该反应的离子方程式________________________________________________。
7.(2015·海淀模拟)硼泥主要由MgO和SiO2组成,含有少量Fe2O3、FeO、Al2O3等杂质。
用硼泥生产氢氧化镁的工艺流程如下图所示:
已知某些氢氧化物沉淀的pH如下表所示:
氢氧化物
开始沉淀时的pH
完全沉淀时的pH
Mg(OH)2
9.3
10.8
Fe(OH)2
7.6
9.6
Fe(OH)3
2.7
3.7
Al(OH)3
3.7
4.7
(1)MgO的电子式为________________。
(2)滤渣2的主要成分是________________,向滤渣2中继续加入过量的NaOH溶液,发生反应的离子方程式为_______________________________________________。
(3)加入NaOH调节溶液pH=12.0时,发生反应的离子方程式为_______________。
(4)利用Mg(OH)2与含SO2的烟气反应生成MgSO4,可以使烟气脱硫,该反应的化学方程式为____________________________________________________________________。
8.(2015·周口一模)钠、钾的碘化物在生产和科学实验中有十分重要的应用。
工业利用碘、NaOH和铁屑为原料可生产碘化钠,其生产流程如图1:
(1)NaOH溶液和碘反应时需要严格控制温度,如果温度过低,会生成碘的低价副产品NaIO。
若NaOH溶液和碘反应时所得溶液中IO与IO-的物质的量之比为1∶1,则该反应的离子方程式为________________________________________________________。
(2)生产流程中加入过量铁屑的目的是________________________,过滤所得固体中除剩余铁屑外,还有红褐色固体,则加入铁屑时发生反应的化学方程式是___________。
(3)溶液2中除含有H+外,一定含有的阳离子是______;试设计实验证实该金属阳离子的存在:
___________________________________________________________。
(4)溶液2经一系列转化可以得到草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O),称取3.60g草酸亚铁晶体(相对分子质量是180)用热重法对其进行热分解,得到剩余固体的质量随温度变化的曲线如图2所示:
图2
①分析图中数据,根据信息写出过程Ⅰ发生反应的化学方程式______________;
②300℃时剩余固体只有一种且是铁的氧化物,试通过计算确定该氧化物的化学式________________________________________________________________。
答案
1.解析:
(1)粉煤灰的主要成分为Al2O3、Fe2O3、FeO等,加入氢氧化钠溶液后,只有Al2O3能溶解于氢氧化钠溶液中,发生的反应方程式为Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O;
(2)硫铁矿烧渣中加入足量的硫酸,Fe3O4发生反应的离子方程式为Fe3O4+8H+===2Fe3++Fe2++4H2O;
(3)粉煤灰中加入氢氧化钠溶液后得到的滤渣Ⅰ的主要成分是Fe2O3和FeO,硫铁矿烧渣中加入足量的硫酸,得到的滤渣Ⅱ为二氧化硅,两种滤渣中能加以利用的是滤渣Ⅰ;
(4)“氧化”时应控制温度不超过57℃,当温度过高时,H2O2会分解生成水,失去了氧化的作用;
(5)用H2O2或二氧化锰的作用相同,都是将二价铁离子氧化为三价铁离子,离子方程式为2Fe2++MnO2+4H+===2Fe3++Mn2++2H2O;
(6)若产品PFAS中残留硫酸过多,会抑制Al3+和Fe3+的水解,絮凝效果会减弱,同时使水的酸度增大。
答案:
(1)Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O
(2)Fe3O4+8H+===2Fe3++Fe2++4H2O
(3)滤渣Ⅰ
(4)温度过高,H2O2会分解
(5)2Fe2++MnO2+4H+===2Fe3++Mn2++2H2O
(6)硫酸抑制Al3+和Fe3+水解,降低絮凝效果;水的酸度增大,影响水质
2.解析:
(1)由题意可知,Cl2作氧化剂,NaClO2作还原剂,所以可得该反应的离子方程式及电子转移情况:
。
(2)根据题中信息和反应前后元素化合价变化可写出其化学方程式为2P4+3Ba(OH)2+6H2O===2PH3↑+3Ba(H2PO2)2。
(3)①KClO3在400℃时受热分解得到一种无氧酸盐,该盐为KCl,根据氧化还原反应的实质可知,另一种盐中氯元素的化合价必高于+5,即为+7价,且盐中阴阳离子个数比为1∶1,故另一种盐为KClO4,反应方程式为4KClO3KCl+3KClO4。
②Cl2能将S2O氧化成SO,Cl2本身被还原为Cl-,反应离子方程式为S2O+4Cl2+5H2O===2SO+8Cl-+10H+。
(4)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↓。
答案:
(1)
(2)2P4+3Ba(OH)2+6H2O===3Ba(H2PO2)2+2PH3↑
(3)①4KClO3KCl+3KClO4
②S2O+4Cl2+5H2O===2SO+8Cl-+10H+
(4)5H2S+2KMnO4+3H2SO4===
K2SO4+2MnSO4+8H2O+5S↓
3.解析:
Ⅰ.
(1)漂白粉的主要成分为氯化钙和次氯酸钙,所以阳离子为钙离子,结果示
意图为。
(2)用氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙和次氯酸钙和水,化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
(3)先通入氨气,因为氨气的溶解度大,会生成更多的产物,化学方程式为2NH3+CO2+Ca2++H2O===CaCO3+2NH。
Ⅱ.常温下B呈液态且1个B分子含有10个电子,说明是水,水和A结合生成D,D与氯化钡溶液反应能生成白色沉淀,说明A为三氧化硫,生成D为硫酸,E为硫酸钡,23.3g硫酸钡的物质的量为0.1mol,则A为0.1mol三氧化硫,红色固体和硫酸反应生成蓝色溶液I,则I为硫酸铜,红色固体中有铜元素,红色固体H为铜,质量为12.8g,红色固体G的质量为28.8g,根据方程式分析,Cu2O+H2SO4===CuSO4+H2O+Cu,说明红色固体G中只有氧化亚铜,没有铜,氧化亚铜的物质的量为0.2mol,黑色固体C为氧化铜,其物质的量为0.4mol。
因为受热分解的反应为非氧化还原反应,所以说明原物质X中含有0.4mol+2价铜,0.1mol+6价硫,另外还有氢元素和氧元素,所以X的化学式为Cu4(OH)6SO4。
(1)水的电子式为HH。
(2)氧化亚铜和硝酸反应生成硝酸铜和一氧化氮和水,化学方程式为3Cu2O+14H++2NO===6Cu2++2NO↑+7H2O。
(3)通过前面分析得知X的化学式为Cu4(OH)6SO4,其受热分解生成氧化铜和三氧化硫和水,Cu4(OH)6SO44CuO+SO3↑+3H2O↑。
(4)氧化铜和氨气反应生成氮气与铜和水或生成氮气与氧化亚铜和水。
答案:
Ⅰ.
(1)
(2)2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(3)NH3 2NH3+CO2+Ca2++H2O===CaCO3+2NH
Ⅱ.
(1)HH
(2)3Cu2O+14H++2NO===6Cu2++2NO↑+7H2O
(3)Cu4(OH)6SO4 Cu4(OH)6SO44CuO+SO3↑+3H2O↑
(4)3CuO+2NH3N2+3Cu+3H2O或6CuO+2NH3N2+3Cu2O+3H2O(其他答案合理均可)
4.解析:
(1)①H3PO4是三元弱酸,其电离是逐步进行的,主要是第一步电离,磷酸主要的电离方程式为H3PO4H++H2PO;②在磷酸通过分子间脱水形成直链聚磷酸中,n越大,分子中含有的羟基就越少,得到的直链聚磷酸铵的水溶性越小。
(2)该反应是氧化还原反应,同时也是离子反应,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒,可得反应的方程式为H2PO+4Ag++6OH-===PO+4Ag+4H2O。
(3)①除砷过程在75℃下进行,其合理的原因是使白磷熔化,提高反应活性;适当提高温度,增大反应速率;温度不宜过高,防止硝酸分解,所以选项是acd。
②生产过程在高纯氮气保护下进行,原因是白磷非常活泼,容易与空气中的氧气发生反应;在氮气的环境中,其目的是防止白磷被空气中氧气氧化。
③除砷过程中,合成洗涤剂起到乳化作用。
④硝酸氧化除砷时被还原为NO,砷被氧化为砷酸,根据电子守恒、原子守恒,可得砷转化为砷酸的化学方程式:
3As+5HNO3+2H2O===3H3AsO4+5NO↑;氧化相同质量的砷,当转化为亚砷酸的量越多,得到的电子就越少,则反应消耗硝酸的量越少。
答案:
(1)①H3PO4H++H2PO ②小
(2)1 4 6 OH- 1 4 4 H2O
(3)①acd ②防止白磷被空气中氧气氧化 ③乳化
④3As+5HNO3+2H2O===3H3AsO4+5NO↑ 少
5.解析:
(1)二氧化锰氧化亚铁离子为铁离子,离子方程式为MnO2+2Fe2++4H+===Mn2++2Fe3++2H2O。
(2)①检验是否存在亚铁离子,取少量滤液1,加入铁氰化钾溶液,若无蓝色沉淀生成,证明Fe2+被氧化完全。
②c(H+)/c(Fe2+)过大,在调节pH环节会多消耗氨水;减少氢离子可以向混合溶液中加适量铁粉,铁和氢离子反应生成亚铁离子和氢气,氢离子减少,亚铁离子增多。
(3)Mn2++2HCO===MnCO3↓+CO2↑+H2O。
答案:
(1)MnO2+2Fe2++4H+===Mn2++2Fe3++2H2O
(2)①取少量滤液1,加入铁氰化钾溶液,若无蓝色沉淀生成,证明Fe2+被氧化完全
②c(H+)/c(Fe2+)过大,在调节pH环节会多消耗氨水 向混合溶液中加适量铁粉
(3)Mn2++2HCO===MnCO3↓+CO2↑+H2O
6.解析:
(1)Cl2与KOH溶液在温度较高时反应生成KClO3,根据电子得失数目相等可得反应的方程式为3Cl2+6KOH5KCl+KClO3+3H2O。
(2)在溶液Ⅰ中加入KOH固体的目的是与溶液Ⅰ中过量的Cl2继续反应,生成更多的KClO;为下一步反应提供碱性的环境,因此选AC。
(3)Fe(NO3)3与KClO在碱性条件下发生氧化还原反应,产生K2FeO4,KClO被还原为KCl,同时有KNO3产生;因此从溶液Ⅱ中分离出K2FeO4后,同时得到副产品有KCl、KNO3。
若K2FeO4晶体中无Cl-,就证明洗涤干净。
所以判断K2FeO4晶体已经洗涤干净的方法是取最后一次洗涤液1~2mL于试管中,滴加酸性AgNO3溶液,不出现白色沉淀,证明沉淀洗涤干净。
(4)高铁酸钾(K2FeO4)作为水处理剂的优点是能够与水中细菌等还原剂发生氧化还原反应,将细菌氧化,因此有杀菌消毒作用,它的还原产物Fe3+会发生水解反应形成Fe(OH)3胶体,可以吸附水中悬浮的固体,使之形成沉淀而除去,该反应的离子方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+。
答案:
(1)3Cl2+6KOH5KCl+KClO3+3H2O
(2)AC (3)KCl、KNO3 取最后一次洗涤液1~2mL于试管中,滴加酸性AgNO3溶液,不出现白色沉淀,证明沉淀洗涤干净
(4)Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+
7.解析:
(1)MgO是离子化合物,由Mg2+离子和O2-离子构成,MgO的电子式为Mg2+[]2-;
(2)根据氢氧化物沉淀的pH可知,加入NaOH调节溶液pH=6时,Fe3+、Al3+完全沉淀,Mg2+还没开始沉淀,所以,滤渣2的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3;向滤渣2中继续加入过量的NaOH溶液,Al(OH)3溶解,离子方程式为Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O;
(3)加入NaOH调节溶液pH=12.0时,溶液中的Mg2+完全沉淀,Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓;
(4)Mg(OH)2吸收SO2生成MgSO3,后MgSO3被O2氧化生成MgSO4,化学方程式为2Mg(OH)2+2SO2+O2===2MgSO4+2H2O。
答案:
(1)Mg2+[]2-
(2)Fe(OH)3、Al(OH)3 Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O
(3)Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
(4)2Mg(OH)2+2SO2+O2===2MgSO4+2H2O
8.解析:
(1)NaOH溶液和碘反应时所得溶液中IO与IO-的物质的量之比为1∶1,若均为1mol,由电子守恒可知,生成I-为=6mol,结合电荷守恒及原子守恒可知离子方程式为4I2+8OH-===IO+IO-+6I-+4H2O。
(2)加入过量铁屑的目的是将NaIO3完全转化为NaI,加入铁屑时发生反应的化学方程式为3H2O+2Fe+NaIO3===NaI+2Fe(OH)3↓。
(3)固体中除剩余铁屑外,还有红褐色固体,加硫酸得到溶液2除含有H+外,固体完全溶解,一定含有的阳离子是Fe2+,证实该金属阳离子的存在方法为取溶液少量加高锰酸钾溶液,若溶液褪色则含Fe2+,反之不含。
(4)①3.60g草酸亚铁晶体,物质的量为0.2mol,过程Ⅰ使其质量减少3.60-2.88g=0.72g,恰好为0.4mol水的质量,则过程Ⅰ发生反应的化学方程式为FeC2O4·2H2OFeC2O4+2H2O;②草酸亚铁晶体中的铁元素质量为3.6g××100%=1.12g,草酸亚铁晶体中的铁元素完全转化到氧化物中,氧化物中氧元素的质量为1.60g-1.12g=0.48g,铁元素和氧元素中的质量比为1.12g∶0.48g=7∶3,设铁的氧化物的化学式为FexOy,则56x∶16y=7∶3,x∶y=2∶3,铁的氧化物的化学式为Fe2O3。
答案:
(1)4I2+8OH-===IO+IO-+6I-+4H2O
(2)将NaIO3完全转化成NaI 3H2O+2Fe+NaIO3===NaI+2Fe(OH)3↓
(3)Fe2+ 取溶液少量加KMnO4溶液,若溶液褪色则含Fe2+,反之不含
(4)①FeC2O4·2H2OFeC2O4+2H2O ②Fe2O3