1、第二章 物质的组成、分类及其变化第四讲 陌生化学方程式的书写 1、I可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂，可能的催化过程如下。将ii补充完整。iSO2+4I+4H+S+2I2+2H2OiiI2+2H2O+ + +2 I 答案： SO2；SO42；4H+ 2、在酸性条件下，将MnO氧化Fe2的离子方程式补充完整： MnO Fe2_ _= Mn2 Fe3 。 答案：5；5；8H+；1；5；4H2O 3、完成以下氧化还原反应的离子方程式： ( )MnO4( )C2O42+ ( )Mn2+( )CO2 _ 答案：2 ； 5 ；_16H+；2；10 ；_8H2O 4、高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧
2、化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3和KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，其反应的离子方程式为：答案： 2Fe(OH)3+3ClO-+4OH- = 2FeO42-+5H2O+3Cl 5、Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时，取50.00 mL葡萄酒样品，用0.01000 molL1的碘标准液滴定至终点，消耗10.00 mL。滴定反应的离子方程式为 答案： ；+2I2+3H2O 2+4I+6H+ 6、制备NaClO溶液时，若温度超过40 ，Cl2与NaOH溶液反应生成NaClO3和NaCl，其离子方程式为 ； 答案：3Cl2+6OH=5
3、Cl+ClO3+3H2O 7、用酸性(NH2)2CO水溶液吸收NOx，吸收过程中存在HNO2与(NH2)2CO生成N2和CO2的反应。写出该反应的化学方程式： 。 答案：2HNO2+(NH2)2CO2N2+CO2+3H2O 8、氧化还原反应是氧化和还原两个过程的对立统一。现有一个还原过程的反应式如下：NO4H3e=NO2H2O(1)下列五种物质中能使上述还原过程发生的是_(填字母)。AKMnO4 BNa2CO3 Cu2O DFe2(SO4)3 (2)写出上述反应的化学方程式并配平：答案：C；14HNO33Cu2O=2NO7H2O6Cu(NO3)29、某制碘的流程图如下写出反应的化学方程式： 答
4、案： ； SO32-+I2+H2O=2I-+2H+SO42- 10、 氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量FeCO3)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：(1)MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为_ (2)加入H2O2氧化时，发生反应的化学方程式为答案： MgCO3+2H=Mg2+CO2+H2O2FeSO4+H2O2+H2SO4= Fe2(SO4)3+2H2O11、二氧化氯（ClO2，黄绿色易溶于水的气体）是高效、低毒的消毒剂，回答下列问題：（1）工业上可用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2，该
5、反应氧化剂与还原剂物质的量之比为 （2）实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2（亚氯酸钠）为原料，通过以下过程制备ClO2：电解时发生反应的化学方程式为 溶液X中大量存在的阴离子有 除去ClO2中的NH3可选用的试剂是 （填标号）a水 b碱石灰 c浓硫酸 d饱和食盐水 答案：2:1；NH4Cl2HCl3H2NCl3 ；Cl、OH；c 12、用菱锌矿(主要成分为碳酸锌，还含有Fe2+、Fe3+、Mg2+、Ca2+、Cu2+等)制备氯化锌的一种流程如下： 反应4将Fe2+氧化为Fe3+，该反应的离子方程式为 答案：2Fe2+ClO- +2H+=2Fe3+Cl- +H2O 13、次氯酸盐氧化法。工艺
6、流程如图所示。工业上经常用次氯酸盐氧化FeCl3制取高铁酸盐。完成“氧化”过程中反应的离子方程式：答案： 2Fe3+ + 3ClO- + 10OH- = 2FeO42- + 3Cl- + 5H2014、SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放。SCR（选择性催化还原）工作原理： 尿素CO(NH2)2水溶液热分解为NH3和CO2，该反应的化学方程式： 。 反应器中NH3还原NO2的化学方程式： 。 当燃油中含硫量较高时，尾气中SO2在O2作用下会形成(NH4)2SO4，使催化剂中毒。用化学方程式表示(NH4)2SO4的形成： 。答案：CO(NH2)2+H2OCO2+2N
7、H3_；8NH3+6NO27N2+12H2O ；2SO2+O2+4NH3+2H2O=2(NH4)2SO4 15、磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下：已知：磷精矿主要成分为Ca5(PO4)3(OH)，还含有Ca5(PO4)3F和有机碳等。溶解度：Ca5(PO4)3(OH)CaSO40.5H2O酸浸时，磷精矿中Ca5(PO4)3F所含氟转化为HF，并进一步转化为SiF4除去。写出生成HF的化学方程式： 答案：2Ca5(PO4)3F+10H2SO4+5H2O10CaSO40.5H2O+6H3PO4+2HF16、制备纳米TiO2的方法之一是TiCl4水解生成TiO2xH2O，经过滤、水洗除去其中的C
8、l，再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO2。TiCl4水解生成TiO2xH2O的化学方程式为答案：TiCl4(x2)H2O TiO2xH2O4HCl 17、化合物SOCl2是一种液态化合物，沸点为77.在盛有10mL水的锥形瓶中，小心地滴加810滴SOCl2，可观察到剧烈反应，液面上有大量白雾，并有刺激性气味的气体逸出.该气体可使滴有品红试液的滤纸褪色.轻轻振荡锥形瓶，等白雾消失后，往溶液中滴加AgNO3溶液，有不溶于稀HNO3的凝乳状白色沉淀产生(提示: H2SO3是一种中强酸，HSO3-的酸性强于HCO3-的酸性).根据上述实验，写出以下反应的化学方程式：(1)SOCl2和水反应 (2)SO
9、Cl2和足量氢氧化钠溶液反应_ (3)SOCl2和足量碳酸钠溶液反应 答案：SOCl2+H2O=SO2+2HCl；_ SOCl2+4NaOH=Na2SO3+2H2O+2NaClSOCl2+2Na2CO3=Na2SO3+2NaCl+2CO2 18、SiCl4溶解在NaOH溶液中生成水玻璃的化学方程式： 答案：SiCl4+6NaOH =Na2SiO3+4NaCl+3H2O19、Al2O3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3的主要工艺流程是 （以化学方程式表示）。 答案：Al2O3（铝土矿）+2NaOH=2NaAlO2+H2O、NaAlO2+CO2+2H
10、2O=Al(OH)3+NaHCO3 、2Al(OH)3Al2O3+3H2O 20、在精制饱和食盐水中加入碳酸氢铵可制备小苏打（NaHCO3），并提取氯化铵作为肥料或进一步提纯为工业氯化铵写出上述制备小苏打的化学方程式： 答案： NH4HCO3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl 21、硼及其化合物在工业上有许多用途以铁硼矿（主要成分为Mg2B2O5H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等）为原料制备硼酸（H3BO3）的工艺流程如图所示：（1）写出Mg2B2O5H2O与硫酸反应的化学方程式 （3）“净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是 然后在调节溶液的pH约
11、为5，目的是 （4）“粗硼酸”中的主要杂质是 （填名称）。（5）以硼酸为原料可制得硼氢化钠（NaBH4），它是有机合成中的重要还原剂，其电子式为 。（6）单质硼可用于生成具有优良抗冲击性能硼钢以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示制备过程 答案：Mg2B2O5H2O+2H2SO4 2MgSO4+2H3BO3将Fe2+氧化为Fe3+；使Al3+与Fe3+形成氢氧化物沉淀而除去。（七水）硫酸镁； ；2H3BO3 B2O3+3 H2O B2O3+3Mg3MgO+2B22、化合物甲和NaAlH4都是重要的还原剂。一定条件下金属钠和H2反应生成甲。甲与水反应可产生H2，甲与AlCl3反应可得
12、到NaAlH4。将4.80g甲加热至完全分解，得到金属钠和2.24 L(已折算成标准状况)的H2。请推测并回答：（1）甲的化学式_ _。（2）甲与AlCl3反应得到NaAlH4的化学方程式 （3）NaAlH4与水发生氧化还原反应的化学方程式 （4）甲在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂(铁锈的成分表示为Fe2O3)，脱锈过程发生反应的化学方程式 答案： ；NaH _；4NaH+AlCl3=NaAlH4+3NaCl _NaAlH4+2H2O=NaAlO2+4H2；3NaH+Fe2O3=2Fe+3NaOH23、用零价铁（Fe）去除水体中的硝酸盐（NO3）已成为环境修复研究的热点之一。Fe还原水体
13、中NO3-的反应原理如图所示。作负极的物质是 。正极的电极反应式是 。 答案：铁；NO3-+8e-+10H+=NH4+3H2O 24、非水溶液中Li电池电极反应 (1)某锂离子电池放电或充电反应如下： Li2Mn2O4= Li + LiMn2O4 ，放电时正极反应式是 ： (2)若Li1-xMn2O4、LiMn2O4、 Li构成锂离子电池反应，放电时正极反应式是： (3)若Li0.35NiO2、Li0.85NiO2、 Li构成锂离子电池反应，充电时正极反应式是： (4)某锂离子电池正极材料有钴酸锂（LiCoO2），导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为：6C+xLi+xe-
14、=LixC6。充放电过程中发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化，写出放电时电池反应方程式 答案：LiMn2O4+e- +Li+ =Li2Mn2O4Li1-xMn2O4+xe- +xLi+ =LiMn2O4Li0.35 NiO2+0.5e- +0.5Li+ = Li0.85NiO2Li1-XCoO2 +LixC6=LiCoO2+6C 25、电解NO制备NH4NO3，其工作原理如图4所示，为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A，A是 ，说明理由： 答案：NH3；根据电子守恒，阳极得到的NO3的量大于阴极得到的NH4+的量，所以需充入NH3（或从阴阳极电极反应式说明也可） 26、
15、微生物燃料电池(MFC)是一种现代化氨氮去除技术。下图为MFC碳氮联合同时去除的氮转化系统原理示意图。 已知A、B两极生成CO2和N2的物质的量之比为5 : 2，写出A极的电极反应式： 。 用化学用语简述NH4+去除的原理： 。答案：CH3COO- - 8e- + 2H2O = 2CO2 + 7H+；NH4+在好氧微生物反应器中转化为NO3-：NH4+ + 2O2 = NO3- + 2H+ + H2O；NO3-在MFC电池正极转化为N2：2NO3- +12H+ + 10e- = N2 + 6H2O27、用间接电化学法除去NO的过程，如下图所示：已知电解池的阴极室中溶液的pH在47之间，写出阴极
16、的电极反应式： 。用离子方程式表示吸收池中除去NO的原理： 。 答案： ；2HSO3- + 2e- + 2H+ = S2O42- + 2H2O；2NO + 2S2O42- +2H2O = N2 + 4HSO3- 28、PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得，反应的离子方程式为： ；PbO2也可以通过石墨为电极，Pb（NO3）2与Cu（NO3）2的混合溶 答案：PbO+ClO-= PbO2+Cl- ；液为电解液电解制取，阳极发生的电极反应式为Pb2+2H2O - 2e- = PbO2+ 4H+；若电解液中不加入Cu（NO3）2，阴极发生的电极反应式为Pb2+2e- =Pb，这样做的主要缺点是不
17、能有效利用Pb2+。29、工业上还可以在水浸过滤后的溶液Na2CrO4 加入适量H2SO4 ，用石墨做电极电解生产金属铬，写出生成铬的电极反应方程式 答案： CrO42- + 6e+ 8H+ = Cr + 4H2O30、酸性锌锰干电池是一种一次电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是有碳粉，二氧化锰，氯化锌和氯化铵等组成的填充物，该电池在放电过程产生MnOOH，回收处理该废电池可以得到多种化工原料。该电池的正极反应式为 ，电池反应的离子方程式为： 答案：MnO2eHMnOOH；Zn2MnO22HZn22MnOOH31、如图为青铜器在潮湿环境中发生的电化学腐蚀的示意图。腐蚀过程中，负极是 （填图
18、中字母“a”或“b”或“c”）；环境中的Cl-扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl，其离子方程式为 ；若生成4.29 g Cu2(OH)3Cl，则理论上耗氧体积为 L（标准状况）。 答案：c ；2Cu2+3OH+Cl=Cu2(OH)3Cl；0.448 32、（1）利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH可由电解法制备，钴氧化物可通过处理钴渣获得。利用如图装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为 溶液（填化学式），阳极电极反应式为 ，电解过程中Li+向_ _电极迁移（填“A”或 ）。（2）利用钴渣
19、含Co(OH)3、Fe(OH)3等制备钴氧化物的工艺流程如下： Co(OH)3溶解还原反应的离子方程式为 ，铁渣中铁元素的化合价为 。在空气中煅烧CoC2O4生成钴氧化物和CO2，测得充分煅烧后固体质量为2.41g，CO2的体积为1.344L（标准状况），则钴氧化物的化学式为 答案：LiOH；2Cl2e=Cl2；“B”；2Co(OH)3+4H+SO32=2Co2+SO42+5H2O；+3；Co3O4。 33、Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质。银锌碱性电池的电解质溶液为KOH，溶液，电池放电时正极的Ag2O2 转化为Ag，负极的Zn转化为K2Zn(OH)4，写出该电池反应方程式： 答案：A
20、g2O22Zn4KOH2H2O2K2Zn(OH)42Ag 34、高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。与MnO2Zn电池类似，K2FeO4Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式为 ，该电池总反应的离子方程式为 。 答案：FeO42-+3e-+4H2O= Fe(OH)3+5OH-；2FeO42-+8H2O+3Zn= 2Fe(OH)3+ 3Zn(OH)3+4OH- 35、研究CO2在海洋中的转移和归宿，是当今海洋科学研究的前沿领域。（1）溶于海水的CO2主要以4种无机碳形式存在，其中HCO3-占95%，写出CO2溶于水产生HCO3-
21、的方程式： （2）利用如图所示装置从海水中提取CO2，有利于减少环境温室气体含量。结合方程式简述提取CO2的原理： 用该装置产生的物质处理b室排出的海水，合格后排回大海。处理至合格的方法是 答案：CO2+H2OH2CO3，H2CO3HCO3+H+ a室：2H2O-4e= O2+4H+，H+通过阳离子膜进入b室，发生 反应：HCO3+H+= CO2+H2O。的反应：2H2O+2e-=2OH-+H2，用室排出的碱液将从b室排出的酸性海水调节至接近装置入口海水的pH 36、减少二氧化碳的排放是一项重要课题。在强酸性的电解质水溶液中，惰性材料做电极，电解CO2可得到多种燃料，其原理如图15所示。该工艺
22、中能量转化方式主要有 。b为电源的 （填“正”或“负”）极，电解时，生成乙烯的电极反应式是 答案： 太阳能转化为电能；电能转化为化学能；正；37、近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下：反应：2H2SO4(l)2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) H1=+551 kJmol1反应：S(s)+O2(g)SO2(g) H3=297 kJmol1反应的热化学方程式： 答案： 3SO2(g)+2H2O (g)2H2SO4 (l)+S(s) H2=254 kJmol1 38、TiCl4是由钛精矿（主要成分为TiO2）制备钛（Ti）的重要中间产物，制备纯TiCl4
23、的流程示意图如下：氯化过程：TiO2与Cl2难以直接反应，加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。已知：TiO2(s)+2 Cl2(g)= TiCl4(g)+ O2(g) H1=+175.4 kJmol-12C(s)+O2(g)=2CO(g) H2=-220.9 kJmol-1沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式： 答案：TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g) H=-45.5 kJ/mol 39、黑火药是中国古代的四大发明之一，其爆炸的热化学方程式为：S(s)+2KNO3(s)+3C(s)=K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) H
24、= x kJmol1已知：碳的燃烧热H1= a kJmol1 S(s)+2K(s)=K2S(s) H2= b kJmol12K(s)+N2(g)+3O2(g)=2KNO3(s) H3= c kJmol1 则x为 A3a+bc Bc 3ab Ca+bc Dcab 答案：A 40、处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法，是将其在催化剂作用下转化为单质S。已知：CO(g)+O2(g)=CO2(g) H=283.0 kJmol1S(g)+ O2(g)=SO2(g) H=296.0 kJmol1此反应的热化学方程式是 答案：2CO(g)+SO2(g)=S(s)+2CO2 (g) H=-270kJ/mol
25、来源 41、已知液态化合物CS2 为0.2mol在O2中完全燃烧，生成两种气态氧化物，298K时放出热量215kJ。 该反应的热化学方程式为 答案：CS2(l)3O2(g)CO2(g)2SO2(g) H1075kJ/mol42、工业上利用天然气（主要成分为CH4）与CO2进行高温重整制备CO，已知CH4、H2、和CO的燃烧热（H）分别为-890.3kJmol-1、-285.8 kJmol-1和-283.0 kJmol-1，写出该反应的热化学方程式为 答案：CH4(g)+ 3CO2(g) =4CO(g) + 2H2O(l) H+241.7 kJmol1 43、贮氢合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反应，温度为T时，该反应的热化学方程式为 已知温度为T时：CH4(g)+2H2O=CO2(g)+4H2(g) H=+165KJmol CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) H=-41KJmol 答案： CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g) H= 206kJmol1
