Question

8．化學方程式能夠很直接形象的表示化學反應的過程與特征的一種符號，書寫化學方程式是我們必須掌握的一項基本技能．請按照要求完成下列方程式．
Ⅰ．生活中很多現象和原理都可以用化學反應來解釋：
（1）寫出泡沫滅火器反應原理的離子方程式：A1³⁺+3HCO₃^-=A1（OH）₃↓+3CO₂↑
（2）用ClO₂進行飲用水處理比使用Cl₂具有很高的優(yōu)越性，不僅殺菌消毒效率高，不產生致癌的有機氯化物，而且還能除去水中的Fe²⁺、Mn²⁺．請寫出ClO₂除去飲用水中Mn²⁺的離子反應方程式Mn²⁺+2ClO₂+2H₂O═MnO₂+2ClO₂^-+4H⁺（已知Mn²⁺轉變?yōu)镸nO₂； ClO₂轉變?yōu)镃lO₂^-）
Ⅱ．根據體系中的物質及物質的性質．我們可以推測出該體系所發(fā)生的變化，并能用方程式寫是出來：此空刪去
（1）某一反應體系有反應物和生成物共六種物質：N₂O、FeSO₄、Fe（NO₃）₃、HNO₃、Fe₂（SO₄）₃和H₂O．寫出該反應的化學方程式24FeSO₄+30HNO₃=8Fe（NO₃）₃+8Fe₂（SO₄）₃+3N₂O+15H₂O
（2）將NaClO溶液逐滴滴入含淀粉的NaI溶液中，溶液變藍，繼續(xù)滴加，溶液順色先加深，后逐漸變淺，最終消失．經檢測得知此時溶液中含有一種含正五價元素的含氧酸根．寫出上述變化過程的兩個離子反應方程式2I^-+ClO^-+H₂O=I₂+Cl^-+2OH^-、I₂+5ClO^-+2OH^-=2 IO₃^-+5Cl^-+H₂O．
Ⅲ．給化學反應分類是為了更好的研究反應的規(guī)律與特征，有利于我們把握反應的本質．置換反應是常見反應類型之一，其通式可以表示為：單質（l）+化合物（l）=化合物（2）+單質（2）．請寫出滿足以下要求的2個有金屬單質參與的置換反應化學方程式：①所涉及的元素都是短周期元素；②4種單質分屬4個不同的主族2Mg+CO₂ $\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO+C；2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑或2F₂+2H₂O=4HF+O₂．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）氯化鋁與碳酸氫鈉相互促進水解生成沉淀和氣體；
（2）ClO₂氧化除去Mn²⁺，生成MnO₂、ClO₂^-結合得失電子守恒書寫離子方程式；
Ⅱ．（1）依據氧化還原反應的化合價升降，判斷產生的物質，依據原子守恒、電子守恒分析判斷；
（2）在淀粉KI溶液中，滴入少量NaClO溶液，溶液立即變藍，說明I^-和ClO^-發(fā)生氧化還原反應生成I₂，繼續(xù)滴加足量的NaClO溶液，藍色逐漸消失，說明I₂和ClO^-發(fā)生氧化還原反應生成生成IO₃^-；
Ⅲ．常見的置換反應類型有金屬置換非金屬，金屬置換金屬，非金屬置換非金屬，非金屬置換金屬等類型，可以根據元素和化合物的知識并歸納中學階段所有情況的置換反應來回答．

解答 解：Ⅰ．（1）氯化鋁與碳酸氫鈉相互促進水解生成沉淀和氣體，則用離子方程式表示泡沫滅火器的反應原理為A1³⁺+3HCO₃^-=A1（OH）₃↓+3CO₂↑，
故答案為：A1³⁺+3HCO₃^-=A1（OH）₃↓+3CO₂↑；
（2）ClO₂氧化除去Mn²⁺，生成MnO₂、ClO₂^-，Cl元素的化合價由+4降低到+3，Mn元素化合價由+2升高到+4，結合電子守恒可知該反應的離子反應為Mn²⁺+2ClO₂+2H₂O═MnO₂+2ClO₂^-+4H ⁺，
故答案為：Mn²⁺+2ClO₂+2H₂O═MnO₂+2ClO₂^-+4H ⁺；
Ⅱ．（1）一反應體系有反應物和生成物共六種物質：N₂O、FeSO₄、Fe（NO₃）₃、HNO₃、Fe₂（SO₄）₃和H₂O，硝酸做氧化劑被還原為N₂O，能做還原劑的化合價升高，FeSO₄被氧化為硫酸鐵
硝酸鐵，依據氧化還原反應的電子守恒和反應的原子守恒書寫配平化學方程式：24FeSO₄+30HNO₃=8Fe（NO₃）₃+8Fe₂（SO₄）₃+3N₂O+15H₂O，
故答案為：24FeSO₄+30HNO₃=8Fe（NO₃）₃+8Fe₂（SO₄）₃+3N₂O+15H₂O；
（2）在淀粉KI溶液中，滴入少量NaClO溶液，溶液立即變藍，說明I^-和ClO^-發(fā)生氧化還原反應生成I₂，I元素化合價由-1價變?yōu)?價、Cl元素化合價由+1價變?yōu)?1價，離子方程式為：2I^-+ClO^-+H₂O=I₂+Cl^-+2OH^-，該反應中氧化劑是ClO^-、氧化產物是I₂，所以氧化性ClO^-＞I₂；
繼續(xù)滴加足量的NaClO溶液，藍色逐漸消失，說明I₂和ClO^-發(fā)生氧化還原反應生成生成IO₃^-，I元素化合價由0價變?yōu)?5價、Cl元素化合價由+1價變?yōu)?1價，離子方程式為：I₂+5ClO^-+2OH^-=2 IO₃^-+5Cl^-+H₂O，
故答案為：2I^-+ClO^-+H₂O=I₂+Cl^-+2OH^-，I₂+5ClO^-+2OH^-=2 IO₃^-+5Cl^-+H₂O；
Ⅲ．根據置換反應的特點以及參加反應的元素的要求，歸納中學階段的置換反應，得出符合條件的反應可以是：2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO+C，2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑，2F₂+2H₂O=4HF+O₂．
故答案為：2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO+C；2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑；2F₂+2H₂O=4HF+O₂．

點評 本題考查了泡沫滅火器的反應原理，氧化還原反應的化合價升降，電子守恒的應用，常見物質性質的反應應用，主要是化學方程式、離子方程式的書寫，側重考查學生對基本概念、基本理論的理解，題目難度中等．