请回答:
(1)H2O2的电子式___________。
(2)镁燃烧不能用CO2灭火,用化学方程式表示其理由________________。
(3)在AgCl沉淀中加入KBr溶液,白色沉淀转化为淡黄色沉淀,写出反应的离子方程式_____________。
(4)完成以下氧化还原反应的离子方程式:
( )MnO4-+( )C2O42-+______=( )Mn2++( )CO2↑+________
Ⅱ.(12分) 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 。
(5)某同学认为:用惰性气体赶尽反应体系中的空气,将铁和盐酸反应后的气体经浓硫酸干燥,再与金属钠反应,得到固体物质即为纯净的甲;取该固体物质与水反应,若能产生H2,即可证明得到的甲一定是纯净的。
判断该同学设想的制备和验纯方法的合理性并说明理由___________。
【答案】Ⅰ.(1) (2)2Mg+CO22MgO+C
(3) AgCl + Br-== AgBr + Cl- (4) 2MnO4- + 5C2O42- + 16H+ == 2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O
Ⅱ.(1)NaH (2) 4NaH+AlCl3==NaAlH4+3NaCl
(3)NaAlH4+2H2O==NaAlO2+4H2↑ (4) 3NaH+Fe2O3==2Fe+3NaOH
(5)制备过程不合理,因为盐酸易挥发,H2中混有HCl,导致产物中有NaCl
验纯方法不合理,如果有Na残留,Na与水反应也产生H2;没有考虑混入的NaCl
【解析】Ⅰ.(1)H2O2分子中两个氧原子与氢原子形成共用电子对,两个氧原子间也形成共用电子对,其电子式为:。
(2)镁可以在CO2中燃烧,生成MgO和C,化学方程式为:2Mg+CO22MgO+C。
(3)AgBr比AgCl更难溶,生成的淡黄色沉淀为了溴化银,离子方程式为AgCl + Br-=AgBr + Cl-。
(4)MnO4-→Mn2+,Mn的化合价降低5,C2O42-→2CO2,C的化合价升高2,根据化合价升降相等,变化可得:2MnO4- + 5C2O42- == 2Mn2+ + 10CO2↑,该反应只能在酸性条件下进行(因为生成Mn2+),再根据原子数守恒可得完整的化学方程式:2MnO4- + 5C2O42- + 16H+ == 2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O
Ⅱ.(1) 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,则甲所含氢元素的质量为0.1mol×2g·mol-1=0.2g,n(H)=0.2mol,钠元素的质量为4.6g,n(Na)=0.2mol,故甲的化学式为NaH。
(2)根据原子数守恒,甲与AlCl3反应还生成NaCl,化学方程式为:4NaH+AlCl3==NaAlH4+3NaCl。(3)NaAlH4氢元素为-1价,水中氢元素为+1价,两考可发生归中反应生成H2,H2既是氧化产物,也是还原产物,其它元素化合价不变,所以还有NaAlO2生成,化学方程式为:NaAlH4+2H2O=NaAlO2+4H2↑。
【考点定位】本题主要是考查化学基本概念、电子式、离子反应、氧化还原反应、考查无机物的推断,新情境下化学方程式的书写,实验方案的评价等。涉及双氧水、镁、CO2、卤化银、钠、铝及其化合物等。
【名师点晴】本题要求根据物质的性质及其计算进行推理,考查了化学式、电子式、化学方程式的正确书写,根据题给信息设计实验的能力,并要求根据物质的组成判断物质的化学性质。定性与定量相结合推断物质,重点考查学生分析问题与解决问题的能力。将计算与物质的性质紧密联系起来,可培养学生的逻辑推理能力。无机推断是高考命题的一种经典题型,既能考查学生掌握元素及其化合物知识的熟悉程度,又能考查学生分析间题、逻辑推理及灵活运用知识的能力,因而无机推断对学生的学科素质要求较高,同时无机推断也是历年高考的难点之一,随着高考注重基础、凸显能力的命题趋势,无机推断更侧重于物质结构知识的考查、侧重于元素周期表周期律的考查、侧重于元素化合物性质的考查。同时化学实验出现在无机推断题、中化学计算分散在无机推断题中、与科技有关的化学物质出现在推断中。
常见的氧化剂及对应的还原产物:
氧化剂 |
还原产物 |
Cl2、ClO- | Cl- |
KMnO4(H+)、MnO2 | Mn2+ |
HNO3 | NOx、N2、NH4+ |
浓H2SO4 | SO2 |
Ag+、Fe3+ | Ag、Fe2+ |
H2O2 | H2O |
常见的还原剂及对应的氧化产物:
还原剂 |
氧化产物 |
Na、K等金属单质 |
Na+、K+ |
某些非金属C、S |
CO2、SO2 |
非金属的氢化物CH4、H2S、NH3等 |
CO2、S/SO2、NO |
某些低价态的氧化物CO、SO2 |
CO2、SO3 |
某些低价态的酸或盐H2SO3、Na2SO3等 |
SO42- |
某些低价态的阳离子Fe2+ |
Fe3+ |
H2O2 |
O2 |
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