1、 一非氧化还原反应一非氧化还原反应 1若实验室用 CaO 和碳铵作原料制取氨气，用一个化学 方程式表示反应原理。解析NH4HCO3热分解的产物是 NH3、CO2和 H2O，CaO 既吸 收 CO2又吸收 H2O。 NH4HCO32CaONH3CaCO3Ca(OH)2 2“在溶液中发生的离子互换反应一般总是向离子浓度减少的方向进行。”此 话实际上是存在少数反例的。请举一个典型反例，用化学反应方程式(或离子方 程式)表示。答NH3H2OCH3COOHNH4 CH3COO -H 2O 3在 Na2S 溶液中通入 过量 CO2，反应产物是_和_。 解析 虽说碳酸的酸性强于 H2S，不至于在该反应中产生
2、 H2S 和 Na2CO3。一般而 言， 多元酸的正盐与酸(包括弱酸)是不能共存的。 反应产物是 NaHS 和 NaHCO3。 4将 0.3mol/L NaOH 溶液和 0.1mol/l Ca(H2PO4)2溶液等体积混合，充分搅拌后 静置，反应充分进行。写出此反应的离子方程式。解析 NaOH 与 Ca(H2PO4)2 3:1 反应。Na +实际不参加反应。3OH- Ca2+ 2H 2PO4 H2O 是最弱的电解质，所以它 常常是离子反应中的第一产物。本例中有 3 份 OH -，顶多产生 3 份 H 2O。 3OH - Ca2+2H 2PO4 3H2O 剩余微粒尚有 1 份 Ca 2+、 1
3、份 HPO 4 2和 1 份 PO 4 3。先组合成最难溶的 Ca 3(PO4)2(1/3 份)，还剩 1/3 份 PO4 3和 1 份 HPO 4 2， 3OH - Ca2+2H 2PO4 3H2O1/3 Ca3(PO4)21/3 PO4 3HPO 4 2 两边乘 3，结果是：3Ca 2+6H 2PO4 9OH - Ca 3(PO4)2PO4 33HPO 4 2 9H2O5BiCl3水解生成 BiOCl。(1)写出水解的化学方程式。(2)有人将 BiOCl 叫 做次氯酸铋，你认为这有什么不妥之处?解析 水解的前提是 H2O 一解为二。比 较熟悉的是“全水解”(如 AlCl3)：BiCl33H
4、2OBi(OH)33HCl 实际上 BiCl3 还留了一个 Cl，看来只与两个 OH -发生了交换：BiCl 32H2OBi(OH)2Cl2HCl 碱式盐脱水成了 BiOCl，结果是： BiCl3H2OBiOCl2HClBiOCl 是一种碱式盐， 其中的 Cl 显1 价， 而次氯酸中的 Cl 应是1 价。 (如果有次氯酸铋这种盐的话， 其化学式应是 Bi(ClO)3。) 6Na2S2O3溶液与 Al2(SO4)3溶液混合，写出发生反应的离子方程式。 解析 已知 Na2S2O3在酸性条件下发生“歧化”生成 SO2和 S， Al2(SO4)3在此起的 就是酸化作用：Al 3+3H 2OAl(OH)
5、33H + 答：3S2O3 22Al3+3H 2O3SO22Al(OH)33S 7 碳酰氯也叫光气，遇水可发生水解，在氨中可发生氨解。分别写出碳酰氯的 水解、氨解反应化学方程式。 解析 水解是将 H2O 一解为二，氨解则是将 NH3 一解为二(成为NH2和H) COCl2H2O2HClCO2 ； COCl24NH3CO(NH2)2 2NH4Cl 8固体 V2O5是两性氧化物，在强酸性溶液中以钒氧基离子(VO 2+)形式存在，在强 碱性溶液中以钒酸根离子(VO3 )形式存在。VO 2+具有强氧化性，能将 Cl-氧化为 Cl 2， 本身被还原成 VO +。写出 V 2O5溶于下列溶液中发生反应的离
6、子方程式。 (1)溶于 硫酸 (2)溶于氢氧化钠溶液(3)溶于盐酸 答 (1)或 V2O52H +2VO2+H 2O； (2)或 V2O52OH -2VO 3 H2O；(3)V2O56H +4Cl-2VO+2Cl 23H2O 二 氧化还原半反应 9 氢氧燃料电池以 H2为还原剂、 O2为氧化剂， 电解液为 30% 的 KOH 溶液。电极不发生反应。写出该电池的负极反应式。解析 负极反应是 失电子，H 失电子变成 H +，自动结合 OH-变成 H 2O。H22OH -2e-2H 2O 10一个完整的氧化还原反应方程式可以被拆写成两个“半反应”式，一个是 “氧化反应”式，一个是“还原反应”式。如
7、2Fe 3+Cu2Fe2+Cu2+ 的拆写结 果是：氧化反应，Cu2e -Cu2+；还原反应，Fe3+e-Fe2+。(式中 E 为所转移的 电子)据此，请将反应式 3NO2 H2O 2H + 2NO 3 NO，拆写成两个半反 应式： 氧化反应：_ 还原反应： _解析 氧化剂和还原剂都是 NO2，失电 子后的氧化产物是 NO3 ，NO2e -NO 3 为将两边电荷配平，在右边加上 2H +，NO 2e -NO 3 2H + 最后用 H2O 将方程两边的 H、O 原子配平，NO2e -H 2O NO3 2H +得电子后的还 原产物是 NO，NO2 2e - NO 为将两边电荷配平，在左边加上 2H
8、+，NO 22e - 2H +NO 最后用 H2O 将方程两边的 H、O 原子配平，NO2 2e - 2H+ NO H 2O 11一种新型燃料电池，以多孔镍板为电极，以 KOH 溶液为电解液。分别向两极 通入乙烷和氧气，写出该电池负极的反应式。 解析 负极失电子，C2H6发生氧化反应。C2H6的 C 作“3 价”计，最稳定的氧 化产物应是 CO3 2(碱性条件下)，升 7 价，每个 C 2H6分子失 14 个电子。C2H6 14e -2CO 3 2 因为电荷平衡的需要，方程式左边加 18 个 OH -，最后配 H 2O。C2H6 18OH -14e-2CO 3 212H 2O 12将 Ag2O
9、ZnH2O2AgZn(OH)2拆写成两个半反应式。 若依据这一反应构造一个碱性原电池，电池的正极材料是_。答 负极：Zn2e -2OH-Zn(OH) 2；正极：Ag2O2e -H 2OAg2OH - 13常用的一种干电池叫锌锰干电池，正极材料是石墨棒，锌筒既是盛器也是负 极材料， 电解液是含 NH4Cl、 ZnCl2和 MnO2的糊状物。 其正极反应可表示为： 2NH4 2e-2NH3H2，产生的 NH3和 H2通过以下两个反应被吸收：Zn 2+4NH 3 Zn(NH3)4 2+；2MnO 2H22MnO(OH)，请写出包括Zn(NH3)4 2+、MnO(OH)两种产物 在内的总电池反应方程式
10、。 答2Zn4NH4 4MnO2Zn 2+Zn(NH 3)424MnO(OH) 14锂电池的负极材料为锂，正极材料包括 SOCl2，置于锂盐的非水溶液中。该 电池反应为 4Li2SOCl24Li +4Cl-SSO 2。写出其正极反应方程式。 答2SOCl24e -4Cl-SSO 2 15铅蓄电池的负极材料为铅，正极材料为镀了 PbO2的铅，其电池反应式为 Pb PbO22SO4 24H+2PbSO 42H2O。写出其负极和正极反应方程式。 答Pb2e -SO 4 2PbSO 4 PbO22e -SO 4 24H+PbSO 42H2O 16镍镉电池是一种碱性电池，其电池反应式为：Cd2NiO(O
11、H)2H2OCd(OH)2 2Ni(OH)2，写出其负极和正极反应方程式。答Cd2e - 2OH -Cd(OH) 2 NiO(OH)e -H 2ONi(OH)2OH - 三关于卤素 17CuH 是一种难溶物，(1)它能在氯气中着火，(2)它能与盐酸反 应放出气体。请写出这两个反应的化学方程式。 解析 Cl2是强氧化剂，与 CuH 剧烈反应，产物应该是最高价的 Cu()和 H()：2CuH3Cl22CuCl2 2HClHCl 不是强氧化剂，反应放出的气体只能是 H2：CuHHClCuClH2 18在某 KI 和 KIO3混合溶液中通入 H2S，生成 I2和 SO4 2。该反应包含两个独立 的氧化
12、还原反应。 (1)写出两个独立的氧化还原反应的离子方程式。(2)如果该反应完成后溶液 pH 值仍显示中性，写出总反应的离子方程式。解析 一种氧化剂(KIO3)，两种还 原剂(KI、 H2S)， 故存在两个独立的氧化还原反应： 5I -IO 3 6H +3I 23H2O； 5H2S 8IO3 5SO4 24I 22H +4H 2O 将两式中的 H +合并消去得：I-3H 2S5IO3 3I23SO4 23H 2O 可见参加反应的 IO3 与 I -为 5:1 的关系，如果该比例改变，总反应方程式的结果也随之改变。可见该 类反应方程式的配平结果是不确定的。 19 某化学反应的反应物和产物如下：KM
13、nO4KIH2SO4MnsO4I2KIO3K2SO4 H2O，欲配平该化学方程式，你认为首先要解决的是什么问题？ 答 确定两种氧化产物(I2和 KIO3)的比例。 20KClO3与浓硫酸反应可制得 ClO2。试写出该反应的化学方程式。 解析 ClO2是 KClO3的还原产物， 这里没有还原剂， 只能是自身氧化还原了。 H2SO4 在此的作用为酸化。3KClO3H2SO4KClO42ClO2K2SO4H2O 21已知在酸性条件下，KBrO3的氧化性强于 KIO3。将 KBrO3、KIO3、KI 三种溶液 两两混合并分别酸化，写出可能发生的反应的离子方程式。(卤素的化合价除 0 和5 外，不考虑其
14、它价态的产生) 答2BrO3 10I -12H+5I 2Br2 6H2O 6BrO3 5I -6H+5IO 3 3Br23H2O IO3 5I -6H+3I 2 3H2O 22强碱性条件下 NaBH4能使许多金属离子还原为金属单质，并生成 BO2 ，冶金工 业中常用它处理含 Au 3+的废液。完成该反应的离子方程式。答8Au3+3BH 4 - 24OH -8Au3BO 2 18H2O(注意 BH4 -中 H 为1 价) 四关于硫、氧元素 23饲养金鱼用的自来水需经日光曝晒或在敞开的容器中 放置一昼夜方可使用。如有急用，需在自来水中溶入少量大苏打。请用离子方程 式表示大苏打的作用。 答S2O3
15、24Cl 25H2O2SO4 28Cl-10H+ 24保险粉是 Na2S2O4的工业俗名，被大量用于漂白和印染业。保险粉的生产方 法之一是将甲酸、烧碱在溶液中混合，然后通入 SO2反应。请写出反应的化学方 程式。 解析 可将 HCOOH 的 C 看作“2 价”，将 Na2S2O4的 S 看作“3 价”，因此 C 升 2 价，S 降 1 价，两者的反应比是 1:2： HCOOH 2SO2 4NaOH Na2S2O4 Na2CO3 3H2O 25过二硫酸 H2S2O8及其盐是氧化性比 KMnO4还强的氧化剂。有人认为 S 在其中 的化合价为7，有人反对。反对的理由是什么？写出过二硫酸铵在酸性溶液中
16、 氧化 Mn 2+的离子方程式。 解析 过氧基的两个 O 的氧化数为1 而不是2(类似 H2O2)。但配平时仍可将 S 当“7 价”计。S 降 1，升 Mn5。 5S2O8 22Mn2+8H 2O10SO4 22MnO 4 16H + 26S2O 在碱性条件下发生歧化，反应产物包括 S 2 - 、S2O4 2和 SO 3 2。该反应包含两 个独立的歧化反应。 (1)写出两个独立的歧化反应的离子方程式。(2)如果两个歧化反应产生等量的 S，写出总反应的离子方程式。 答(1)5S2O14OH -4S23S 2O4 27H 2O S2O 4OH -S2SO 3 22H 2O (2)9S2O30OH
17、-8S23S 2O4 24SO 3 215H 2O 27黄铁矿石与焦炭充分混合(FeS2与 C 的质量比为 5:2)，在有限量的空气中缓 慢燃烧，结果可得到硫磺(副产物是 Fe 和 C 的氧化物)。请写出此燃烧反应的化 学方程式。 解析 “有限量”的空气即氧气不足，是为了得到硫磺(加焦炭也是为了防止硫 燃烧)。既然氧气不足，Fe 和 C 的主要燃烧产物不应该是它们的最高价。 2FeS28C5O22FeO8CO4S 或 3FeS212C8O2Fe3O412CO6S 28王水能将极难溶的 HgS 溶解，反应产物包括 HgCl4 2、SO 2、NO，请写出这个 反应的离子方程式。 解析 S 升了 6
18、 价， N(降了)3 价， HgS 与 NO3 按 1:2 反应， HgS2NO3 4Cl -HgCl 4 2 SO 22NO 因为电荷配平的需要，在方程左边加上 4H +，最后用 H 2O 将 H、O 原子配平。 HgS4H +2NO 3 4Cl -HgCl 4 2SO 22NO2H2O 本反应说明了王水的作用。由于 HgS 极难溶，单独的硝酸不能将它氧化，遂与盐 酸联手，因为 Cl -配合“绑架”了 Hg2+(生成络合离子 HgCl 4 2)，促使平衡向正向 移动。 29将气态烃 CxHy、O2与足量 Na2O2粉末置于密闭容器中用电火花点燃。高温下 容器内压强即几乎为零。 略去中间产物，
19、 请用一个反应方程式表示该反应的结果。 解析 压强为零即产物中无 CO2、 CO 和 H2O， 高温条件下也不考虑 NaHCO3的生成， 产物只能是 Na2CO3(含 C)和 NaOH(含 H)。 2CxHy x O2 (2x y) Na2O2 2x Na2CO3 2yNaOH 30将少量 O3通入酸性 KI 溶液，溶液变红。写出反应的离子方程式。 解析 I -的氧化产物和 O 3的还原产物都是清楚的， 问题在于 O3是被完全还原还是有部分 转变成 O2。考虑到 O3不稳定，容易分解为 O2，而 O2是稳定的，常温下不表现强 氧化性。 O32I -2H+O 2I2H2O(按 O2I -2H+I
20、 2H2O 配平更容易) 31 对二乙苯在酸性高锰酸钾溶液中被氧化并有气体产生，写出配平的离子方程 式。 解析 不妨将没有变化的苯环看作“零价”，于是乙基的 C 为“2.5”价，羧 基的 C 为“3 价”。可见四个乙基 C 中两个升了“5.5 价”，两个升了“6.5 价”， 共“升了 24 价”。 5C2H5-C6H4-C2H5+24MnO4 72H +5HOOCC 6H4-COOH24Mn 2+ 10CO256H2O 32已知碳酸盐 MCO3在空气中被煅烧会发生化合价的变化。若 1mol MCO3与足量 O2反应后固体质量减少 28g，则m(的化合价变为)_。解析 据质量差，反应 方程式为
21、MCO3+(1/2)O2MO2CO2答 4 五关于氮元素 33已知氨很容易被氯气氧化成氮气。现在一定条件下将氨和 氯气以 1:1(物质的量之比)混合，请用一个化学方程式表示此反应的实际情况， 并配平。 解析 氯的还原产物当然是1 价，氨被氯气氧化成氮气的反应式为：2NH3 3Cl2 N26HCl 氨和氯气以 3:3 混合， 剩下的 1 份 NH3与 HCl 结合为 NH4Cl： 3NH3 3Cl2 N25HClNH4Cl 34浓硝酸能将 P4氧化至最高化合价。写出这个化学反应的化学方程式。 解析 磷的最高化合价为5， 但写 P2O5不合适， 因为 P2O5极易溶于水变成 H3PO4。 20HN
22、O3P4 4H3PO420NO2 4H2O 35某种炸药的化学式为 C8N8O16，据信是迄今最烈性的非核爆炸品。 (1)写出它的爆炸反应方程式。(2)解释它具有强烈爆炸性的原因。 解析（1）C8N8O168CO24N2 (2)产物远比反应物稳定；分解产物完全是气 体，体积膨胀功很大。 36写出黑火药爆炸主要反应的化学方程式。 解析 至少让学生知道：1)因 为是古代发明，黑火药的原料是自然界现成的；2)炸药爆炸的主要产物是气体， 没有气体的膨胀哪来到威力？3)常见炸药往往是硝基或硝酸根含量较高的。 3C2KNO3S=K2S3CO2N2 37已知亚硝酸不稳定。写出 NF3与水充分反应的化学方程式。 解析 可以首先考虑 NF3的水解：NF33H2ON(OH)33HF (NF32H2OHNO2 3HF)HNO2不稳定，歧化为较稳定的 NO 和 HNO3(NO2与 H2O 反应的产物还是 NO 和 HNO3)：3HNO22NOHNO3H2O 结果为：3NF35H2O2NOHNO39HF 38二甲基肼是一种火箭燃料，氧化剂是 N2O4。如果燃烧充分，产物无毒。写出 二甲基肼在与 N2O4充分燃烧的化学方程式。 解析 肼即联氨(NH2-NH2)。本题表明火箭燃料的主要燃烧产物全部是稳定的气 体，气体膨胀功达到最大。 C2H8N22N2O44H2O2CO23N2
