Question

8．化学方程式能够很直接形象的表示化学反应的过程与特征的一种符号，书写化学方程式是我们必须掌握的一项基本技能．请按照要求完成下列方程式．
Ⅰ．生活中很多现象和原理都可以用化学反应来解释：
（1）写出泡沫灭火器反应原理的离子方程式：A1³⁺+3HCO₃^-=A1（OH）₃↓+3CO₂↑
（2）用ClO₂进行饮用水处理比使用Cl₂具有很高的优越性，不仅杀菌消毒效率高，不产生致癌的有机氯化物，而且还能除去水中的Fe²⁺、Mn²⁺．请写出ClO₂除去饮用水中Mn²⁺的离子反应方程式Mn²⁺+2ClO₂+2H₂O═MnO₂+2ClO₂^-+4H⁺（已知Mn²⁺转变为MnO₂； ClO₂转变为ClO₂^-）
Ⅱ．根据体系中的物质及物质的性质．我们可以推测出该体系所发生的变化，并能用方程式写是出来：此空删去
（1）某一反应体系有反应物和生成物共六种物质：N₂O、FeSO₄、Fe（NO₃）₃、HNO₃、Fe₂（SO₄）₃和H₂O．写出该反应的化学方程式24FeSO₄+30HNO₃=8Fe（NO₃）₃+8Fe₂（SO₄）₃+3N₂O+15H₂O
（2）将NaClO溶液逐滴滴入含淀粉的NaI溶液中，溶液变蓝，继续滴加，溶液顺色先加深，后逐渐变浅，最终消失．经检测得知此时溶液中含有一种含正五价元素的含氧酸根．写出上述变化过程的两个离子反应方程式2I^-+ClO^-+H₂O=I₂+Cl^-+2OH^-、I₂+5ClO^-+2OH^-=2 IO₃^-+5Cl^-+H₂O．
Ⅲ．给化学反应分类是为了更好的研究反应的规律与特征，有利于我们把握反应的本质．置换反应是常见反应类型之一，其通式可以表示为：单质（l）+化合物（l）=化合物（2）+单质（2）．请写出满足以下要求的2个有金属单质参与的置换反应化学方程式：①所涉及的元素都是短周期元素；②4种单质分属4个不同的主族2Mg+CO₂ $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO+C；2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑或2F₂+2H₂O=4HF+O₂．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）氯化铝与碳酸氢钠相互促进水解生成沉淀和气体；
（2）ClO₂氧化除去Mn²⁺，生成MnO₂、ClO₂^-结合得失电子守恒书写离子方程式；
Ⅱ．（1）依据氧化还原反应的化合价升降，判断产生的物质，依据原子守恒、电子守恒分析判断；
（2）在淀粉KI溶液中，滴入少量NaClO溶液，溶液立即变蓝，说明I^-和ClO^-发生氧化还原反应生成I₂，继续滴加足量的NaClO溶液，蓝色逐渐消失，说明I₂和ClO^-发生氧化还原反应生成生成IO₃^-；
Ⅲ．常见的置换反应类型有金属置换非金属，金属置换金属，非金属置换非金属，非金属置换金属等类型，可以根据元素和化合物的知识并归纳中学阶段所有情况的置换反应来回答．

解答 解：Ⅰ．（1）氯化铝与碳酸氢钠相互促进水解生成沉淀和气体，则用离子方程式表示泡沫灭火器的反应原理为A1³⁺+3HCO₃^-=A1（OH）₃↓+3CO₂↑，
故答案为：A1³⁺+3HCO₃^-=A1（OH）₃↓+3CO₂↑；
（2）ClO₂氧化除去Mn²⁺，生成MnO₂、ClO₂^-，Cl元素的化合价由+4降低到+3，Mn元素化合价由+2升高到+4，结合电子守恒可知该反应的离子反应为Mn²⁺+2ClO₂+2H₂O═MnO₂+2ClO₂^-+4H ⁺，
故答案为：Mn²⁺+2ClO₂+2H₂O═MnO₂+2ClO₂^-+4H ⁺；
Ⅱ．（1）一反应体系有反应物和生成物共六种物质：N₂O、FeSO₄、Fe（NO₃）₃、HNO₃、Fe₂（SO₄）₃和H₂O，硝酸做氧化剂被还原为N₂O，能做还原剂的化合价升高，FeSO₄被氧化为硫酸铁
硝酸铁，依据氧化还原反应的电子守恒和反应的原子守恒书写配平化学方程式：24FeSO₄+30HNO₃=8Fe（NO₃）₃+8Fe₂（SO₄）₃+3N₂O+15H₂O，
故答案为：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，溶液立即变蓝，说明I^-和ClO^-发生氧化还原反应生成I₂，I元素化合价由-1价变为0价、Cl元素化合价由+1价变为-1价，离子方程式为：2I^-+ClO^-+H₂O=I₂+Cl^-+2OH^-，该反应中氧化剂是ClO^-、氧化产物是I₂，所以氧化性ClO^-＞I₂；
继续滴加足量的NaClO溶液，蓝色逐渐消失，说明I₂和ClO^-发生氧化还原反应生成生成IO₃^-，I元素化合价由0价变为+5价、Cl元素化合价由+1价变为-1价，离子方程式为：I₂+5ClO^-+2OH^-=2 IO₃^-+5Cl^-+H₂O，
故答案为：2I^-+ClO^-+H₂O=I₂+Cl^-+2OH^-，I₂+5ClO^-+2OH^-=2 IO₃^-+5Cl^-+H₂O；
Ⅲ．根据置换反应的特点以及参加反应的元素的要求，归纳中学阶段的置换反应，得出符合条件的反应可以是：2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO+C，2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑，2F₂+2H₂O=4HF+O₂．
故答案为：2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO+C；2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑；2F₂+2H₂O=4HF+O₂．

点评 本题考查了泡沫灭火器的反应原理，氧化还原反应的化合价升降，电子守恒的应用，常见物质性质的反应应用，主要是化学方程式、离子方程式的书写，侧重考查学生对基本概念、基本理论的理解，题目难度中等．