高中比較難的化學(xué)方程式(高中化學(xué)比較難的化學(xué)方程式)
高考中經(jīng)常讓考生們感到頭疼的化學(xué)方程式具體都有哪些呢?一起來(lái)看!
非氧化還原反應(yīng)
1.若實(shí)驗(yàn)室用CaO和碳銨作原料制取氨氣,用一個(gè)化學(xué)方程式表示反應(yīng)原理。
[解析]NH4HCO3熱分解的產(chǎn)物是NH3、CO2和H2O,CaO既吸收CO2又吸收H2O。
NH4HCO3+2CaO=NH3↑+CaCO3+Ca(OH)2
2.“在溶液中發(fā)生的離子互換反應(yīng)一般總是向離子濃度減少的方向進(jìn)行。”此話(huà)實(shí)際上是存在少數(shù)反例的。請(qǐng)舉一個(gè)典型反例,用化學(xué)反應(yīng)方程式(或離子方程式)表示。
[答]NH3·H2O+CH3COOH→NH4++CH3COO–+H2O
3.在Na2S溶液中通入過(guò)量CO2,反應(yīng)產(chǎn)物是_________和_________。
[解析] 雖說(shuō)碳酸的酸性強(qiáng)于H2S,不至于在該反應(yīng)中產(chǎn)生H2S和Na2CO3。一般而言,多元酸的正鹽與酸(包括弱酸)是不能共存的。反應(yīng)產(chǎn)物是NaHS和NaHCO3。
4.將0.3mol/L NaOH溶液和0.1mol/l Ca(H2PO4)2溶液等體積混合,充分?jǐn)嚢韬箪o置,反應(yīng)充分進(jìn)行。寫(xiě)出此反應(yīng)的離子方程式。
[解析] NaOH與Ca(H2PO4)2 3:1反應(yīng)。Na+實(shí)際不參加反應(yīng)。
3OH– + Ca2+ +2H2PO4-
H2O是最弱的電解質(zhì),所以它常常是離子反應(yīng)中的第一產(chǎn)物。本例中有3份OH–,頂多產(chǎn)生3份H2O。
3OH–+ Ca2++2H2PO4-→3H2O
剩余微粒尚有1份Ca2+、1份HPO42-和1份PO43-。先組合成最難溶的Ca3(PO4)2(1/3份),還剩1/3份PO43-和1份HPO42-,
3OH–+ Ca2++2H2PO4-→ 3H2O+1/3 Ca3(PO4)2↓+1/3 PO43-+HPO42-
兩邊乘3,結(jié)果是:
3Ca2++6H2PO4-+ 9OH–= Ca3(PO4)2↓+PO43-+3HPO42-+ 9H2O
5.BiCl3水解生成BiOCl。
(1)寫(xiě)出水解的化學(xué)方程式。(2)有人將BiOCl叫做次氯酸鉍,你認(rèn)為這有什么不妥之處?
[解析] 水解的前提是H2O一解為二。比較熟悉的是“全水解”(如AlCl3):BiCl3+3H2O=Bi(OH)3+3HCl
實(shí)際上BiCl3還留了一個(gè)Cl,看來(lái)只與兩個(gè)OH–發(fā)生了交換:BiCl3+2H2O=Bi(OH)2Cl+2HCl
堿式鹽脫水成了BiOCl,結(jié)果是:BiCl3+H2O=BiOCl+2HCl
BiOCl是一種堿式鹽,其中的Cl顯-1價(jià),而次氯酸中的Cl應(yīng)是+1價(jià)。(如果有次氯酸鉍這種鹽的話(huà),其化學(xué)式應(yīng)是Bi(ClO)3。)
6.Na2S2O3溶液與Al2(SO4)3溶液混合,寫(xiě)出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。
[解析] 已知Na2S2O3在酸性條件下發(fā)生“歧化”生成SO2和S,Al2(SO4)3在此起的就是酸化作用:Al3++3H2O≒Al(OH)3+3H+
答:3S2O32-+2Al3++3H2O=3SO2↑+2Al(OH)3↓+3S↓
7 .碳酰氯也叫光氣,遇水可發(fā)生水解,在氨中可發(fā)生氨解。分別寫(xiě)出碳酰氯的水解、氨解反應(yīng)化學(xué)方程式。
[解析] 水解是將H2O一解為二,氨解則是將NH3一解為二(成為-NH2和-H)
COCl2+H2O→2HCl+CO2 ;COCl2+4NH3→CO(NH2)2+2NH4Cl
8.固體V2O5是兩性氧化物,在強(qiáng)酸性溶液中以釩氧基離子(VO2+)形式存在,在強(qiáng)堿性溶液中以釩酸根離子(VO3-)形式存在。VO2+具有強(qiáng)氧化性,能將Cl–氧化為Cl2,本身被還原成VO+。寫(xiě)出V2O5溶于下列溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。
(1)溶于硫酸
(2)溶于氫氧化鈉溶液
(3)溶于鹽酸
[答] (1)或V2O5+2H+→2VO2++H2O;
(2)或V2O5+2OH–→2VO3-+H2O;
(3)V2O5+6H++4Cl–→2VO++2Cl2+3H2O
氧化還原半反應(yīng)
9.氫氧燃料電池以H2為還原劑、O2為氧化劑,電解液為30%的KOH溶液。電極不發(fā)生反應(yīng)。寫(xiě)出該電池的負(fù)極反應(yīng)式。
[解析] 負(fù)極反應(yīng)是失電子,H失電子變成H+,自動(dòng)結(jié)合OH–變成H2O。H2+2OH–-2e–→2H2O
10.一個(gè)完整的氧化還原反應(yīng)方程式可以被拆寫(xiě)成兩個(gè)“半反應(yīng)”式,一個(gè)是“氧化反應(yīng)”式,一個(gè)是“還原反應(yīng)”式。如2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ 的拆寫(xiě)結(jié)果是:氧化反應(yīng),Cu-2e–=Cu2+;還原反應(yīng),F(xiàn)e3++e–=Fe2+。(式中E為所轉(zhuǎn)移的電子)據(jù)此,請(qǐng)將反應(yīng)式3NO2 + H2O = 2H+ + 2NO3- +NO,拆寫(xiě)成兩個(gè)半反應(yīng)式:
氧化反應(yīng):__________________________
還原反應(yīng):__________________________
[解析] 氧化劑和還原劑都是NO2,失電子后的氧化產(chǎn)物是NO3-,NO2-e–+→NO3-
為將兩邊電荷配平,在右邊加上2H+,NO2-e–→NO3-+2H+
最后用H2O將方程兩邊的H、O原子配平,NO2-e–+H2O →NO3-+2H+
得電子后的還原產(chǎn)物是NO,NO2 +2e– → NO
為將兩邊電荷配平,在左邊加上2H+,NO2+2e–+2H+→NO
最后用H2O將方程兩邊的H、O原子配平,NO2 +2e– + 2H+ →NO + H2O
11.一種新型燃料電池,以多孔鎳板為電極,以KOH溶液為電解液。分別向兩極通入乙烷和氧氣,寫(xiě)出該電池負(fù)極的反應(yīng)式。
[解析] 負(fù)極失電子,C2H6發(fā)生氧化反應(yīng)。C2H6的C作“-3價(jià)”計(jì),最穩(wěn)定的氧化產(chǎn)物應(yīng)是CO32-(堿性條件下),升7價(jià),每個(gè)C2H6分子失14個(gè)電子。
C2H6-14e–→2CO32- 因?yàn)殡姾善胶獾男枰匠淌阶筮吋?8個(gè)OH–,最后配H2O。
C2H6+18OH–-14e–→2CO32-+12H2O
12.將Ag2O+Zn+H2O==2Ag+Zn(OH)2拆寫(xiě)成兩個(gè)半反應(yīng)式。
若依據(jù)這一反應(yīng)構(gòu)造一個(gè)堿性原電池,電池的正極材料是_____________。
[答] 負(fù)極:Zn-2e–+2OH–=Zn(OH)2;正極:Ag2O+2e–+H2O=Ag+2OH–
13.常用的一種干電池叫鋅錳干電池,正極材料是石墨棒,鋅筒既是盛器也是負(fù)極材料,電解液是含NH4Cl、ZnCl2和MnO2的糊狀物。其正極反應(yīng)可表示為:2NH4++2e-=2NH3↑+H2↑,產(chǎn)生的NH3和H2通過(guò)以下兩個(gè)反應(yīng)被吸收:Zn2++4NH3=[Zn(NH3)4]2+;2MnO2+H2=2MnO(OH),請(qǐng)寫(xiě)出包括[Zn(NH3)4]2+、MnO(OH)兩種產(chǎn)物在內(nèi)的總電池反應(yīng)方程式。
[答]2Zn+4NH4++4MnO2→Zn2++[Zn(NH3)4]2++4MnO(OH)
14.鋰電池的負(fù)極材料為鋰,正極材料包括SOCl2,置于鋰鹽的非水溶液中。該電池反應(yīng)為4Li+2SOCl2→4Li++4Cl–+S+SO2。寫(xiě)出其正極反應(yīng)方程式。
[答]2SOCl2+4e–→4Cl–+S+SO2
15.鉛蓄電池的負(fù)極材料為鉛,正極材料為鍍了PbO2的鉛,其電池反應(yīng)式為Pb+PbO2+2SO42-+4H+→2PbSO4+2H2O。寫(xiě)出其負(fù)極和正極反應(yīng)方程式。
[答]Pb-2e–+SO42-→PbSO4 PbO2+2e–+SO42-+4H+→PbSO4+2H2O
16.鎳鎘電池是一種堿性電池,其電池反應(yīng)式為:Cd+2NiO(OH)+2H2O→Cd(OH)2+2Ni(OH)2,寫(xiě)出其負(fù)極和正極反應(yīng)方程式。
[答]Cd-2e–+2OH–→Cd(OH)2
NiO(OH)+e–+H2O→Ni(OH)2+OH–
關(guān)于鹵素
17.CuH是一種難溶物,(1)它能在氯氣中著火,(2)它能與鹽酸反應(yīng)放出氣體。請(qǐng)寫(xiě)出這兩個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式。
[解析] Cl2是強(qiáng)氧化劑,與CuH劇烈反應(yīng),產(chǎn)物應(yīng)該是最高價(jià)的Cu(Ⅱ)和H(Ⅰ):
2CuH+3Cl2=2CuCl2+2HCl
HCl不是強(qiáng)氧化劑,反應(yīng)放出的氣體只能是H2:CuH+HCl=CuCl+H2
18.在某KI和KIO3混合溶液中通入H2S,生成I2和SO42-。該反應(yīng)包含兩個(gè)獨(dú)立的氧化還原反應(yīng)。
(1)寫(xiě)出兩個(gè)獨(dú)立的氧化還原反應(yīng)的離子方程式。
(2)如果該反應(yīng)完成后溶液pH值仍顯示中性,寫(xiě)出總反應(yīng)的離子方程式。
[解析] 一種氧化劑(KIO3),兩種還原劑(KI、H2S),故存在兩個(gè)獨(dú)立的氧化還原反應(yīng):
5I–+I(xiàn)O3-+6H+→3I2+3H2O
5H2S+8IO3-→5SO42-+4I2+2H++4H2O
將兩式中的H+合并消去得:I–+3H2S+5IO3-→3I2+3SO42-+3H2O
可見(jiàn)參加反應(yīng)的IO3-與I–為5:1的關(guān)系,如果該比例改變,總反應(yīng)方程式的結(jié)果也隨之改變。可見(jiàn)該類(lèi)反應(yīng)方程式的配平結(jié)果是不確定的。
19.某化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)物和產(chǎn)物如下:KMnO4+KI+H2SO4→MnsO4+I(xiàn)2+KIO3+K2SO4+H2O,欲配平該化學(xué)方程式,你認(rèn)為首先要解決的是什么問(wèn)題?
[答] 確定兩種氧化產(chǎn)物(I2和KIO3)的比例。
20.KClO3與濃硫酸反應(yīng)可制得ClO2。試寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。
[解析] ClO2是KClO3的還原產(chǎn)物,這里沒(méi)有還原劑,只能是自身氧化還原了。H2SO4在此的作用為酸化。
3KClO3+H2SO4→KClO4+2ClO2+K2SO4+H2O
21.已知在酸性條件下,KBrO3的氧化性強(qiáng)于KIO3。將KBrO3、KIO3、KI三種溶液兩兩混合并分別酸化,寫(xiě)出可能發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式。(鹵素的化合價(jià)除0和+5外,不考慮其它價(jià)態(tài)的產(chǎn)生)
[答]2BrO3-+10I–+12H+→5I2+Br2+6H2O
6BrO3-+5I–+6H+→5IO3-+3Br2+3H2O
IO3-+5I–+6H+→3I2+3H2O
22.強(qiáng)堿性條件下NaBH4能使許多金屬離子還原為金屬單質(zhì),并生成BO2-,冶金工業(yè)中常用它處理含Au3+的廢液。完成該反應(yīng)的離子方程式。
[答]8Au3++3BH4–+24OH–→8Au+3BO2-+18H2O(注意BH4–中H為-1價(jià))
關(guān)于硫、氧元素
23.飼養(yǎng)金魚(yú)用的自來(lái)水需經(jīng)日光曝曬或在敞開(kāi)的容器中放置一晝夜方可使用。如有急用,需在自來(lái)水中溶入少量大蘇打。請(qǐng)用離子方程式表示大蘇打的作用。
[答]S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl–+10H+
24.保險(xiǎn)粉是Na2S2O4的工業(yè)俗名,被大量用于漂白和印染業(yè)。保險(xiǎn)粉的生產(chǎn)方法之一是將甲酸、燒堿在溶液中混合,然后通入SO2反應(yīng)。請(qǐng)寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式。
[解析] 可將HCOOH的C看作“+2價(jià)”,將Na2S2O4的S看作“+3價(jià)”,因此C升2價(jià),S降1價(jià),兩者的反應(yīng)比是1:2:
HCOOH + 2SO2 +4NaOH = Na2S2O4 +Na2CO3 +3H2O
25.過(guò)二硫酸H2S2O8及其鹽是氧化性比KMnO4還強(qiáng)的氧化劑。有人認(rèn)為S在其中的化合價(jià)為+7,有人反對(duì)。反對(duì)的理由是什么?
寫(xiě)出過(guò)二硫酸銨在酸性溶液中氧化Mn2+的離子方程式。
[解析] 過(guò)氧基的兩個(gè)O的氧化數(shù)為-1而不是-2(類(lèi)似H2O2)。但配平時(shí)仍可將S當(dāng)“+7價(jià)”計(jì)。S降1,升Mn5。
5S2O82-+2Mn2++8H2O=10SO42-+2MnO4-+16H+
26.S2O在堿性條件下發(fā)生歧化,反應(yīng)產(chǎn)物包括S2-、S2O42-和SO32-。該反應(yīng)包含兩個(gè)獨(dú)立的歧化反應(yīng)。
(1)寫(xiě)出兩個(gè)獨(dú)立的歧化反應(yīng)的離子方程式。
(2)如果兩個(gè)歧化反應(yīng)產(chǎn)生等量的S,寫(xiě)出總反應(yīng)的離子方程式。
[答](1)5S2O+14OH–→4S2-+3S2O42-+7H2O
S2O+4OH–→S2-+SO32-+2H2O
(2)9S2O+30OH–→8S2-+3S2O42-+4SO32-+15H2O
27.黃鐵礦石與焦炭充分混合(FeS2與C的質(zhì)量比為5:2),在有限量的空氣中緩慢燃燒,結(jié)果可得到硫磺(副產(chǎn)物是Fe和C的氧化物)。請(qǐng)寫(xiě)出此燃燒反應(yīng)的化學(xué)方程式。
[解析] “有限量”的空氣即氧氣不足,是為了得到硫磺(加焦炭也是為了防止硫燃燒)。既然氧氣不足,F(xiàn)e和C的主要燃燒產(chǎn)物不應(yīng)該是它們的最高價(jià)。
2FeS2+8C+5O2=2FeO+8CO+4S
或 3FeS2+12C+8O2=Fe3O4+12CO+6S
28.王水能將極難溶的HgS溶解,反應(yīng)產(chǎn)物包括HgCl42-、SO2、NO,請(qǐng)寫(xiě)出這個(gè)反應(yīng)的離子方程式。
[解析] S升了6價(jià),N(降了)3價(jià),HgS與NO3-按1:2反應(yīng),
HgS+2NO3-+4Cl–=HgCl42-+SO2+2NO
因?yàn)殡姾膳淦降男枰诜匠套筮吋由?H+,最后用H2O將H、O原子配平。
HgS+4H++2NO3-+4Cl–=HgCl42-+SO2+2NO+2H2O
本反應(yīng)說(shuō)明了王水的作用。由于HgS極難溶,單獨(dú)的硝酸不能將它氧化,遂與鹽酸聯(lián)手,因?yàn)镃l–配合“綁架”了Hg2+(生成絡(luò)合離子HgCl42-),促使平衡向正向移動(dòng)。
29.將氣態(tài)烴CxHy、O2與足量Na2O2粉末置于密閉容器中用電火花點(diǎn)燃。高溫下容器內(nèi)壓強(qiáng)即幾乎為零。略去中間產(chǎn)物,請(qǐng)用一個(gè)反應(yīng)方程式表示該反應(yīng)的結(jié)果。
[解析] 壓強(qiáng)為零即產(chǎn)物中無(wú)CO2、CO和H2O,高溫條件下也不考慮NaHCO3的生成,產(chǎn)物只能是Na2CO3(含C)和NaOH(含H)。
2CxHy +x O2 + (2x +y) Na2O2= 2x Na2CO3 +2yNaOH
30.將少量O3通入酸性KI溶液,溶液變紅。寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式。
[解析] I–的氧化產(chǎn)物和O3的還原產(chǎn)物都是清楚的,問(wèn)題在于O3是被完全還原還是有部分轉(zhuǎn)變成O2。考慮到O3不穩(wěn)定,容易分解為O2,而O2是穩(wěn)定的,常溫下不表現(xiàn)強(qiáng)氧化性。
O3+2I–+2H+→O2+I(xiàn)2+H2O(按O+2I–+2H+→I2+H2O配平更容易)
31.對(duì)二乙苯在酸性高錳酸鉀溶液中被氧化并有氣體產(chǎn)生,寫(xiě)出配平的離子方程式。
[解析] 不妨將沒(méi)有變化的苯環(huán)看作“零價(jià)”,于是乙基的C為“-2.5”價(jià),羧基的C為“+3價(jià)”。可見(jiàn)四個(gè)乙基C中兩個(gè)升了“5.5價(jià)”,兩個(gè)升了“6.5價(jià)”,共“升了24價(jià)”。
5C2H5-C6H4-C2H5+24MnO4-+72H+→5HOOC-C6H4-COOH+24Mn2++10CO2↑+56H2O
32.已知碳酸鹽MCO3在空氣中被煅燒會(huì)發(fā)生化合價(jià)的變化。若1mol MCO3與足量O2反應(yīng)后固體質(zhì)量減少28g,則m(的化合價(jià)變?yōu)?____。
[解析] 據(jù)質(zhì)量差,反應(yīng)方程式為 MCO3+(1/2)O2→MO2+CO2
[答] +4
關(guān)于氮元素
33.已知氨很容易被氯氣氧化成氮?dú)狻,F(xiàn)在一定條件下將氨和氯氣以1:1(物質(zhì)的量之比)混合,請(qǐng)用一個(gè)化學(xué)方程式表示此反應(yīng)的實(shí)際情況,并配平。
[解析] 氯的還原產(chǎn)物當(dāng)然是-1價(jià),氨被氯氣氧化成氮?dú)獾姆磻?yīng)式為:
2NH3 +3Cl2= N2+6HCl
氨和氯氣以3:3混合,剩下的1份NH3與HCl結(jié)合為NH4Cl:
3NH3+3Cl2= N2+5HCl+NH4Cl
34.濃硝酸能將P4氧化至最高化合價(jià)。寫(xiě)出這個(gè)化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式。
[解析] 磷的最高化合價(jià)為+5,但寫(xiě)P2O5不合適,因?yàn)镻2O5極易溶于水變成H3PO4。
20HNO3+P4= 4H3PO4+20NO2+ 4H2O
35.某種炸藥的化學(xué)式為C8N8O16,據(jù)信是迄今最烈性的非核爆炸品。
(1)寫(xiě)出它的爆炸反應(yīng)方程式。(2)解釋它具有強(qiáng)烈爆炸性的原因。
[解析](1)C8N8O16→8CO2+4N2
(2)產(chǎn)物遠(yuǎn)比反應(yīng)物穩(wěn)定;分解產(chǎn)物完全是氣體,體積膨脹功很大。
36.寫(xiě)出黑火藥爆炸主要反應(yīng)的化學(xué)方程式。
[解析] 至少讓學(xué)生知道:1)因?yàn)槭枪糯l(fā)明,黑火藥的原料是自然界現(xiàn)成的;2)炸藥爆炸的主要產(chǎn)物是氣體,沒(méi)有氣體的膨脹哪來(lái)到威力?3)常見(jiàn)炸藥往往是硝基或硝酸根含量較高的。
3C+2KNO3+S==K2S+3CO2↑+N2↑
37.已知亞硝酸不穩(wěn)定。寫(xiě)出NF3與水充分反應(yīng)的化學(xué)方程式。
[解析] 可以首先考慮NF3的水解:
NF3+3H2O→N(OH)3+3HF (NF3+2H2O→HNO2+3HF)
HNO2不穩(wěn)定,歧化為較穩(wěn)定的NO和HNO3(NO2與H2O反應(yīng)的產(chǎn)物還是NO和HNO3):
3HNO2→2NO+HNO3+H2O
結(jié)果為:3NF3+5H2O→2NO+HNO3+9HF
38.二甲基肼是一種火箭燃料,氧化劑是N2O4。如果燃燒充分,產(chǎn)物無(wú)毒。寫(xiě)出二甲基肼在與N2O4充分燃燒的化學(xué)方程式。
[解析] 肼即聯(lián)氨(NH2-NH2)。本題表明火箭燃料的主要燃燒產(chǎn)物全部是穩(wěn)定的氣體,氣體膨脹功達(dá)到最大。
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