Question

15．请回答：
（1）次磷酸（H₃PO₂）是一种精细化工产品，具有较强还原性，回答下列问题：
①H₃PO₂是一元中强酸，写出其电离方程式：H₃PO₂?H⁺+H₂PO₂^-
②H₃PO₂及NaH₂PO₂）均可将溶液中的银离子还原为银单质，从而可用于化学镀银．（H₃PO₂）中，磷元素的化合价为：+1，利用（H₃PO₂）进行化学镀银反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4：1，则氧化产物为：（填化学式）NaH₂PO₂是正盐还是酸式盐？正盐其溶液显弱碱性（填弱酸性、中性、或者弱碱性）
（2）镁燃烧不能用CO₂灭火，用化学方程式表示其理由2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO+C．
（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Br^-+AgCl?AgBr+Cl^-．
（4）光气（COCl₂）在塑料、制革、制药等工业中有许多用途，工业上采用高温下将CO与Cl₂在活性碳催化下合成．实验室中可用氯仿（CHCl₃）与双氧水直接反应制备光气，其反应的化学方程式为CHCl₃+H₂O₂=HCl+H₂O+COCl₂工业上利用天然气（主要成分为CH₄）与CO₂进行高温重整制备CO，已知CH₄、H₂和CO的燃烧热（△H）分别为-890.3kJ/mol、-285.8kJ/mol和-283.0kJ•mol^-1，则生成1m³（标准状况）CO所需热量为5.52×10³kJ．
（5）完成以下氧化还原反应的离子方程式：2MnO₄^-+5C₂O₄^2-+16H⁺=2Mn²⁺+5CO₂↑+8H₂O．

Answer 1

分析 （1）①H₃PO₂是一元中强酸，在水溶液里部分电离生成氢离子和酸根离子；
②根据化合物中化合价的代数和为0确定P元素化合价；根据转移电子守恒判断氧化产物；H₃PO₂是一元中强酸，则NaH₂PO₂为正盐，酸根离子在水溶液里水解导致溶液呈碱性；
（2）镁燃烧不能用CO₂灭火，二者反应生成MgO和C；
（3）白色沉淀转化为淡黄色沉淀，发生沉淀的转化，AgCl转化为AgBr；
（4）氯仿（CHCl₃）与双氧水直接反应制备光气（ COCl₂），根据化合价升降相等配平，然后写出反应的化学方程式；根据CH₄、H₂、和CO的燃烧热分别写出燃烧的热化学方程式，利用盖斯定律书写该反应的热化学方程式，据此计算；
（5）Mn元素的化合价由+7价降低为+2价，C元素的化合价由+3价升高为+4价，结合电子、电荷及原子守恒配平．

解答 解：（1）①H₃PO₂是一元中强酸，在水溶液里部分电离生成氢离子和酸根离子，电离方程式为H₃PO₂?H⁺+H₂PO₂^-，
故答案为：H₃PO₂?H⁺+H₂PO₂^-；
②根据化合物中化合价的代数和为0确定P元素化合价，O元素为-2价、H元素为+1价，所以P元素为+1价；
该反应中银离子是氧化剂、H₃PO₂是还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4：1，根据转移电子相等知，1molH₃PO₂失去4mol电子，所以P元素为+5价，则氧化产物是H₃PO₄；
H₃PO₂是一元中强酸，则NaH₂PO₂为正盐，酸根离子在水溶液里水解导致溶液呈碱性，
故答案为：+1；正盐；H₃PO₄；弱碱性；
（2）镁燃烧不能用CO₂灭火，二者反应生成MgO和C，反应方程式为：2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO+C，
故答案为：2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO+C；
（3）白色沉淀转化为淡黄色沉淀，发生沉淀的转化，AgCl转化为AgBr，离子反应为Br^-+AgCl?AgBr+Cl^-，
故答案为：Br^-+AgCl?AgBr+Cl^-；
（4）CHCl₃中C元素的化合价为+2，反应产物COCl₂中碳元素的化合价为+4，化合价升高了2价；双氧水中氧元素化合价为-1价，1mol双氧水反应化合价降低2价，所以CHCl₃与双氧水的化学计量数都是1，然后根据观察法配平后的化学方程式为CHCl₃+H₂O₂=HCl+H₂O+COCl₂；
根据CH₄、H₂、和CO的燃烧热分别写出燃烧的热化学方程式：
①O₂（g）+2H₂（g）=2H₂O（L）△H=-571.6kJ•mol ^-1
②CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（L）△H=-890.3kJ•mol^-1
③2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-566.03kJ•mol^-1
利用盖斯定律将②-①-③可得：CH₄（g）+CO₂（g）=2CO（g）+2H₂（g）；△H=+247.3 kJ•mol ^-1，
即生成2molCO，需要吸热247.3 kJ，则要得到1立方米的CO吸热为：$\frac{1000L}{22.4L/mol}×\frac{247kJ/mol}{2}$=5.52×10³kJ，
故答案为：CHCl₃+H₂O₂=HCl+H₂O+COCl₂；5.52×10³kJ；
（5）Mn元素的化合价由+7价降低为+2价，C元素的化合价由+3价升高为+4价，则由电子守恒可知：2MnO₄^-+5C₂O₄^2-+→2Mn²+10 CO₂↑+，由电荷守恒可知：2MnO₄^-+5 C₂O₄^2-+16H⁺→2Mn²+10 CO₂↑+，由原子守恒可知：2MnO₄^-+5 C₂O₄^2-+16H⁺=2Mn²+10 CO₂↑+8H₂O，
故答案为：2；5；16H⁺；2；5；8H₂O．

点评 本题考查了氧化还原反应的配平、弱电解质的电离、热化学方程式的计算等知识，题目难度中等，注意掌握氧化还原反应的配平原则、盖斯定律在热化学方程式书写中的应用，试题知识点较多、综合性较强，充分考查了学生的分析能力及灵活应用能力．