2022年高考化学二轮复习培优训练3 (含解析)

培优训练3：化学(离子)方程式的书写

1.(2018·天津理综，7节选)下图中反应①是制备SiH4的一种方法，其副产物MgCl2·6NH3是优质的镁资源。回答下列问题：

(1)在一定条件下，由SiH4和CH4反应生成H2和一种固体耐磨材料________(写化学式)。

(2)为实现燃煤脱硫，向煤中加入浆状Mg(OH)2，使燃烧产生的SO2转化为稳定的Mg化合物，写出该反应的化学方程式：____________________________________________________________________。

解析　(1)由SiH4和CH4反应生成H2和一种固体耐磨材料，显然该耐磨材料为原子晶体SiC。(2)煤燃烧产生的SO2与Mg(OH)2反应生成MgSO3，MgSO3具有还原性，易被空气中的氧气氧化为MgSO4，反应的化学方程式为2Mg(OH)2＋2SO2＋O2===2MgSO4＋2H2O。

答案　(1)SiC

(2)2Mg(OH)2＋2SO2＋O2===2MgSO4＋2H2O

2.过二硫酸(结构如图)是一种白色晶体，其酸及盐均为强氧化剂。

(1)(NH4)2S2O8在水溶液中的电离方程式为_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________。

(2)在Ag＋及加热的条件下，S2O可将溶液中的Mn2＋氧化为MnO，该反应的离子方程式为________________________________________________________

___________________________________________________________________，

观察到的现象是_______________________________________________________。

(3)由氯磺酸(ClSO3H)与过氧化氢作用可得固态的过二硫酸，该反应的化学方程式为__________________________________________________________________。

解析　(2)由过二硫酸结构可知，分子中S元素处于最高价＋6价，其中的－1价O具有强氧化性，则离子方程式：5S2O＋2Mn2＋＋8H2O2MnO＋10SO＋16H＋，由于生成MnO，溶液会变为紫色。

答案　(1)(NH4)2S2O8===2NH＋S2O

(2)2Mn2＋＋5S2O＋8H2O2MnO＋10SO＋16H＋　溶液颜色变为紫色

(3)2ClSO3H＋H2O2===H2S2O8↓＋2HCl

3.无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。

(1)氯化铝在水中的电离方程式为______________________________________。

(2)工业上用a g铝土矿粉(主要成分为Al2O3，含有Fe2O3、SiO2等杂质)制取无水氯化铝的一种工艺流程如图所示：

已知：

①步骤Ⅰ中焙烧时除了生成三种固体单质外，还可以使固体水分挥发、气孔数目增多，其作用是______________________________________________________(要求写出两种)，

步骤Ⅰ中生成非金属单质的反应的化学方程式为_____________________________________________________________________。

②步骤Ⅲ的尾气经冷却至室温后，用足量的NaOH冷溶液吸收，写出吸收过程中发生反应的离子方程式___________________________________________

_______________________________________________________________。

解析　(1)AlCl3在水溶液中能完全电离，属于强电解质，电离方程式为AlCl3===Al3＋＋3Cl－。(2)①步骤Ⅰ中焙烧时，固体水分挥发，可以防止后续步骤生成的AlCl3水解；气孔数目增多，可以增大步骤Ⅱ中反应物的接触面积，加快反应速率。由题意知，铝土矿粉中含有SiO2杂质，SiO2与焦炭在高温下反应生成单质Si，故步骤Ⅰ中生成非金属单质的反应的化学方程式为SiO2＋2CSi＋2CO↑。②步骤Ⅲ的尾气经冷却至室温后，主要有Cl2、O2和CO2，用足量的NaOH冷溶液吸收时，发生反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O和CO2＋2OH－===CO＋H2O。

答案　(1)AlCl3===Al3＋＋3Cl－

(2)①防止后续步骤生成的AlCl3水解；增大步骤Ⅱ中反应物的接触面积，加快反应速率　SiO2＋2CSi＋2CO↑

②Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O、CO2＋2OH－===CO＋H2O

4.高铁酸钾(K2FeO4)是一种易溶于水，高效的多功能水处理剂。工业上通常先制得高铁酸钠，然后在一定温度下，向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和，从而使高铁酸钾析出。

(1)高铁酸钾中铁元素的化合价为________，推测其具有的化学性质是________。

(2)高铁酸钾与水反应生成O2、Fe(OH)3(胶体)和KOH。

①该反应的离子方程式为__________________________________________。

②高铁酸钾作为水处理剂起到的作用是_______________________________。

(3)①在无水条件下制备高铁酸钠的主要反应为2FeSO4＋aNa2O2===2Na2FeO4＋bX＋2Na2SO4＋cO2↑，该反应中物质X的化学式为________，b与c的关系是________。

②一定温度下，向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾，原因是_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________。

(4)在碱性条件下，由氯化铁、氯气可制备出高铁酸钾，写出该反应的离子方程式：______________________________________________________________________

_____________________________________________________________________。

解析　(1)根据化合物中各元素化合价的代数和为零，可得铁元素的化合价为＋6；高铁酸钾中铁元素处于最高价态，则高铁酸钾具有强氧化性。(2)①高铁酸钾与水反应生成O2，同时它本身被还原生成Fe(OH)3，反应的离子方程式为4FeO＋10H2O===4Fe(OH)3(胶体)＋8OH－＋3O2↑。②高铁酸钾具有强氧化性，作为水处理剂能起到杀菌消毒的作用，同时其还原产物为Fe(OH)3胶体，又能起到净水的作用。(3)①根据元素守恒可知，X应是Na2O，根据钠元素守恒，有2a＝8＋2b，根据氧元素守恒有2a＝8＋b＋2c，两式联立，可得b＝2c。②一定温度下，向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾，原因是该条件下高铁酸钾的溶解度小于高铁酸钠的溶解度。(4)用氯气在碱性条件下氧化氯化铁可制备高铁酸钾，根据得失电子守恒、原子守恒及电荷守恒，反应的离子方程式为2Fe3＋＋3Cl2＋16OH－===2FeO＋6Cl－＋8H2O。

答案　(1)＋6　强氧化性　(2)①4FeO＋10H2O===4Fe(OH)3(胶体)＋8OH－＋3O2↑　②杀菌消毒、净水

(3)①Na2O　b＝2c　②相同条件下高铁酸钾的溶解度小于高铁酸钠的溶解度

(4)2Fe3＋＋3Cl2＋16OH－===2FeO＋6Cl－＋8H2O

5.铜是与人类关系密切的有色金属。已知：常温下，在溶液中Cu2＋稳定，Cu＋易在酸性条件下发生反应：2Cu＋===Cu2＋＋Cu。大多数＋1价铜的化合物是难溶物，如Cu2O、CuI、CuCl、CuH等。一定条件下，在CuSO4中加入NH5反应生成氢化亚铜(CuH)。

(1)已知NH5是离子化合物且所有原子都达到稀有气体的稳定结构，请写出NH5的电子式：______________________________________________________。

(2)写出CuH在过量稀盐酸中有气体生成的反应的离子方程式：_________________________________________________________________。

(3)将CuH溶解在适量的稀硝酸中，完成以下化学方程式：

________CuH＋________HNO3===________Cu(NO3)2＋________H2↑＋________＋________。

解析　(1)NH5的所有原子都达到稀有气体的稳定结构，即氮原子的最外层达到8电子稳定结构，所有氢原子达到2电子稳定结构，说明NH5是由NH和H－组成的离子化合物，电子式为。(2)CuH溶解在稀盐酸中，CuH中的H失电子，盐酸中的H＋得电子，产生的气体为氢气，酸性溶液中2Cu＋===Cu2＋＋Cu，故离子方程式为2CuH＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋2H2↑。(3)Cu＋在酸性条件下发生反应2Cu＋===Cu2＋＋Cu，稀硝酸具有强氧化性，能把铜氧化为硝酸铜，CuH具有还原性，因此二者反应生成氢气、一氧化氮气体、铜离子、H2O，其化学方程式为6CuH＋16HNO3===6Cu(NO3)2＋3H2↑＋4NO↑＋8H2O。

答案　(1)

 (2)2CuH＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋2H2↑

(3)6　16　6　3　4NO↑　8H2O