1.NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,一种生产工艺如下:
(1)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式: ;
(2)写出“尾气吸收”步骤中反应的化学方程式: 。
【答案】 (1)2NaClO3+SO2+H2SO42ClO2+2NaHSO4
(2)2NaOH+H2O2+2ClO22NaClO2+O2+2H2O
【微探究】 (1)由流程图可知,NaClO3、H2SO4、SO2反应生成ClO2、NaHSO4,所以化学方程式为2NaClO3+SO2+H2SO42ClO2+2NaHSO4;
(2)尾气的成分为ClO2,尾气吸收后可以得到成品液,说明该反应中ClO2做氧化剂,H2O2做还原剂,反应方程式为2NaOH+H2O2+2ClO22NaClO2+O2+2H2O。
[微纠错] 易错一:不能捕获题目信息或不能正确理解题给信息。如第(1)小题,从“回收”可以看出“反应”产物中有NaHSO4生成,没有抓住这一信息,反应方程式中会写成Na2SO4,与题目信息不相符。易错二:不能认识物质氧化性、还原性强弱的相对性,不能灵活应变。如“尾气吸收”中的双氧水,它通常表现氧化性,但遇到强氧化剂,它也可以表现还原性,在此处它表现还原性,对应氧化产物为O2。
2.已知SOCl2能与水反应生成SO2和HCl。写出NiCl2·6H2O在亚硫酰氯(SOCl2)中加热脱水制无水NiCl2的化学方程式: 。
【答案】 NiCl2·6H2O+6SOCl2NiCl2+6SO2↑+12HCl↑
【微探究】 SOCl2能与水反应生成SO2和HCl,所以该反应中SOCl2夺取NiCl2·6H2O中的结晶水,属于非氧化还原反应。
3.元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3+(蓝紫色)、Cr(OH(绿色)、Cr2(橙红色)、Cr(黄色)等形式存在,Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体,+6价铬的化合物毒性较大,常用NaHSO3将废液中的Cr2还原成Cr3+,该反应的离子方程式为
。
【答案】 Cr2+3HS+5H+2Cr3++3S+4H2O
【微探究】 NaHSO3具有还原性,Cr2具有强氧化性,根据氧化还原反应规律和得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒即可写出离子方程式。
4.砷(As)是第4周期第ⅤA族元素,可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物,有着广泛的用途。
工业上常将含砷废渣(主要成分为As2S3)制成浆状,通入O2氧化,生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式: 。
【答案】 2As2S3+5O2+6H2O4H3AsO4+6S
【微探究】 根据题给信息可以得到As2S3+O2→H3AsO4+S,As2S3总共升高10价,根据得失电子守恒配平得到2As2S3+5O2→4H2AsO4+6S,再考虑质量守恒,反应前少12个H和6个O,所以反应方程式为2As2S3+5O2+6H2O4H3AsO4+6S。
5.生产生活中的化学电源、金属冶炼、环境污染等都与氧化还原反应息息相关,研究氧化还原反应对人类进步和社会发展都具有极其重要的意义。
(1)已知下列反应在一定条件下可以发生:H2O2+2Fe2++2H+2Fe3++2H2O;H2O2+2Fe3+2Fe2++2H++O2↑。
I2和Fe2+一样也能与H2O2发生上述类似反应,类比上述反应,在下面空格上填入合适的化学方程式:H2O2+I22HIO; 。
总的化学方程式为 。
(2)据报道某地周边污水渗漏给该地的水环境带来隐患,目前采用多种方法对污水进行处理,改善水资源状况。
①碱性环境下,Cl2可将水中残存的CN-转化为两种无毒的气体,则该反应生成两种无毒气体的物质的量之比为 。
②酸性环境下,向含重铬酸根(Cr2)的废水中加入FeSO4溶液,然后调节溶液pH,使生成的Cr3+转化为Cr(OH)3,写出第一步反应的离子方程式: 。
【答案】 (1)2HIO+H2O2I2+2H2O+O2↑ 2H2O22H2O+O2↑
(2)①n(CO2)∶n(N2)=2∶1 ②Cr2+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O
【微探究】 (1)由已知反应推知H2O2与HIO发生反应2HIO+H2O2I2+2H2O+O2↑,总的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。(2)①由题意可知发生的反应为2CN-+8OH-+5Cl22CO2+N2+10Cl-+4H2O,生成CO2和N2的物质的量之比为2∶1;②酸性环境下,Cr2能够将Fe2+氧化成Fe3+,本身被还原为Cr3+,反应的离子方程式为Cr2+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O。
6.肼(N2H4)和亚钠在化工生产及航天工业中具有十分广泛的应用,下图是以液氨为原料生产肼和亚钠的工艺流程(肼能与水混溶,形成稳定的N2H4·H2O):
(1)写出向NaClO溶液中通入NH3得到成品液1的化学方程式: 。
(2)已知所得成品固体混合物中含有2种钠盐,若要获得NaNO2产品,则需要除去的物质为 (填化学式);使用Pb进行处理时,杂质能转变为NaNO2,而Pb转化成PbO,则这一处理过程发生反应的化学方程式为 。
【答案】 (1)2NH3+NaClON2H4·H2O+NaCl
(2)NaNO3 NaNO3+PbNaNO2+PbO
【微探究】 (1)肼能与水混溶,形成稳定的N2H4·H2O,N为-2价,结合流程图可知NaClO与NH3发生氧化还原反应生成N2H4·H2O 和NaCl,化学方程式为2NH3+NaClON2H4·H2O+NaCl。 (2)NO、NO2与NaOH溶液反应的化学方程式为NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O、3NO2+2NaOH2NaNO3+H2O+NO,所得成品固体混合物中含有2种钠盐,若要获得NaNO2产品,则需要除去的物质为NaNO3;使用Pb进行处理时,杂质能转变为NaNO2,而Pb转化成PbO,则化学方程式为NaNO3+PbNaNO2+PbO。
7.SO2可用于制Na2S2O3。为探究某浓度的Na2S2O3的化学性质,某同学设计如下实验流程:
(1)用离子方程式表示Na2S2O3溶液具有碱性的原因: 。
(2)Na2S2O3与氯水反应的离子方程式是 。
【答案】 (1)S2+H2OHS2+OH-
(2)S2+4Cl2+5H2O2S+8Cl-+10H+
【微探究】 (1)Na2S2O3溶液显碱性的原因是硫代硫酸根离子水解,注意水解分步进行,离子方程式为S2+H2OHS2+OH-。(2)根据反应过
程的图示,加入氯化钡后得到的白色沉淀是硫酸钡,说明氯水将硫代硫酸根离子氧化为硫酸根离子,所以反应为S2+4Cl2+5H2O2S+8Cl-+10H+。
8.高锰酸钾(KMnO4)是一种常用氧化剂,主要用于化工、防腐及制药工业等。以软锰矿(主要成分为MnO2)为原料生产高锰酸钾的工艺路线如下:
“平炉”中发生反应的化学方程式为
。
【答案】 2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O
【微探究】 根据流程图可知,在“平炉”中MnO2、KOH、O2在加热时会反应产生K2MnO4,根据质量守恒定律可知,另外一种生成物是H2O,根据原子守恒、得失电子守恒可得发生反应的化学方程式为2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O。