题目内容
【题目】Ⅰ.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↑。
(4)-1价的氢具有强还原性,可把Fe3+还原为铁,化学方程式为:3NaH+Fe2O3==2Fe+3NaOH(若氧化产物为H2,还可以被Fe2O3继续氧化)。
(5)该同学的制备过程不合理,因为盐酸易挥发,H2中混有HCl,经浓硫酸干燥时HCl不能除去,HCl与Na反应导致产物中有NaCl;验纯方法也不合理,若钠有残留,Na与水反应也产生H2,若混入NaCl,固体物质也不纯净。