Question

17．Ⅰ． 請回答：
（1）H₂O₂的電子式．
（2）煤燃燒不能用CO₂滅火，用化學(xué)方程式表示其理由C+CO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO．
（3）在AgCl沉淀中加入KBr溶液，白色沉淀轉(zhuǎn)化為淡黃色沉淀，寫出反應(yīng)的離子方程式AgCl（s）+Br^-═AgBr（s）+Cl^-．
（4）完成以下氧化還原反應(yīng)的離子方程式：2MnO${\;}_{4}^{-}$+（　�。〤₂O${\;}_{4}^{2-}$+16H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O．
Ⅱ． 化合物甲和NaAlH₄都是重要的還原劑．一定條件下金屬鈉和H₂反應(yīng)生成甲．甲與水反應(yīng)可產(chǎn)生H₂，甲與AlCl₃反應(yīng)可得到NaAlH₄．將4.80g甲加熱至完全分解，得到金屬鈉和2.24L（已折算成標準狀況） 的H₂．
請推測并回答：
（1）甲的化學(xué)式NaH．
（2）甲與AlCl₃反應(yīng)得到NaAlH₄的化學(xué)方程式4NaH+AlCl₃=NaAlH₄+3NaCl．
（3）NaAlH₄與水發(fā)生氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式NaAlH₄+2H₂O=NaAlO₂+4H₂↑．
（4）甲在無水條件下可作為某些鋼鐵制品的脫銹劑（鐵銹的成分表示為Fe₂O₃） 脫銹過程發(fā)生的化學(xué)方程式3NaH+Fe₂O₃=2Fe+3NaOH．
（5）某同學(xué)認為：用惰性氣體趕盡反應(yīng)體系中的空氣，將鐵和鹽酸反應(yīng)后的氣體經(jīng)濃硫酸干燥，再與金屬鈉反應(yīng)，得到固體物質(zhì)即為純凈的甲；取該固體物質(zhì)與水反應(yīng)，若能產(chǎn)生H₂，即可證明得到的甲一定是純凈的．
判斷該同學(xué)設(shè)想的制備和驗純方法的合理性并說明理由制備過程不合理，因為鹽酸易揮發(fā)，氫氣中混有HCl，導(dǎo)致產(chǎn)物中有NaCl；驗純方法不合理，如果有Na殘留，Na與水反應(yīng)也產(chǎn)生氫氣，且沒有考慮混入的NaCl．

Answer 1

分析 I．（1）雙氧水中兩個氫原子分別與兩個氧原子通過共用一對電子結(jié)合，兩個氧原子之間通過共用1對電子結(jié)合；
（2）高溫下，C與二氧化碳反應(yīng)生成易燃的CO；
（3）在AgCl沉淀中加入KBr溶液，白色沉淀轉(zhuǎn)化為淡黃色沉淀，說明生成AgBr；
（4）反應(yīng)中Mn元素化合價由+7價降低為+2價，共降低5價，C元素化合價由+3價升高為+4價，共升高2價，化合價升降最小公倍數(shù)為10，可以確定MnO₄^-的系數(shù)為2、C₂O₄^2-的系數(shù)為5，由原子守恒可知Mn²⁺的系數(shù)為2、CO₂的系數(shù)為10，由電荷守恒可知，反應(yīng)物中缺項為H⁺，由元素守恒可知生成物中缺項為H₂O．
II．（1）鈉元素在化合物中只能形成+1價，據(jù)此結(jié)合生成氫氣的物質(zhì)的量判斷其化學(xué)式即可；
（2）NaH與AlCl₃反應(yīng)可得到NaAlH₄，此反應(yīng)無化合價的變化，據(jù)此書寫；
（3）NaAlH₄與水反應(yīng)生成氫氣，應(yīng)是水中的H元素與NaH中的H元素之間得失電子，據(jù)此書寫即可；
（4）由題意可知NaH常做還原劑那么鐵銹為氧化劑，反應(yīng)生成鐵單質(zhì)，據(jù)此書寫；
（5）制備過程中未指明吸收雜質(zhì)氣體HCl，據(jù)此解答；氫氣與金屬鈉反應(yīng)未指明鈉的用量，鈉可能過量，過量的鈉也可以與水反應(yīng)生成氫氣．

解答 解：I．（1）雙氧水為共價化合物，分子中存在兩個氧氫鍵和一個O-O鍵，雙氧水的電子式為，故答案為：；
（2）高溫下，C與二氧化碳反應(yīng)生成易燃的CO，反應(yīng)為C+CO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO，故答案為：C+CO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2CO；
（3）在AgCl沉淀中加入KBr溶液，白色沉淀轉(zhuǎn)化為淡黃色沉淀，說明生成AgBr，反應(yīng)離子方程式為AgCl（s）+Br^-═AgBr（s）+Cl^-，
故答案為：AgCl（s）+Br^-═AgBr（s）+Cl^-；
（4）反應(yīng)中Mn元素化合價由+7價降低為+2價，共降低5價，C元素化合價由+3價升高為+4價，共升高2價，化合價升降最小公倍數(shù)為10，可以確定MnO₄^-的系數(shù)為2、C₂O₄^2-的系數(shù)為5，由原子守恒可知Mn²⁺的系數(shù)為2、CO₂的系數(shù)為10，由電荷守恒可知，反應(yīng)物中缺項為H⁺，由元素守恒可知生成物中缺項為H₂O，配平后離子方程式為：2MnO₄^-+5C₂O₄^2-+16H⁺═2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O，
故答案為：2；5；16H⁺；2；10；8H₂O；
II．（1）Na在化合價中呈現(xiàn)+1價，故該物質(zhì)的化學(xué)式可能為NaH，又甲與AlCl₃反應(yīng)可得到NaAlH₄，Al的化合價為+3，故H元素的化合價為-1，4.80g甲加熱至完全分解，得到金屬鈉和2.24L，即0.1mol氫氣，
化學(xué)反應(yīng)方程式為：2NaH$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$2Na+H₂↑
                48g           22.4L
                4.8g          2.24L
故此化合物為NaH，
故答案為：NaH；
（2）NaH與AlCl₃反應(yīng)可得到NaAlH₄，此反應(yīng)無化合價的變化，根據(jù)原子守恒推測另一種生成物，化學(xué)反應(yīng)方程式為：4NaH+AlCl₃=NaAlH₄+3NaCl，
故答案為：4NaH+AlCl₃=NaAlH₄+3NaCl；
（3）NaAlH₄與水反應(yīng)生成氫氣，即NaH中H化合價升高，水中H元素化合價降低，化學(xué)反應(yīng)方程式為：NaAlH₄+2H₂O=NaAlO₂+4H₂↑，
故答案為：NaAlH₄+2H₂O=NaAlO₂+4H₂↑；
（4）NaH常做還原劑（H化合價升高為+1價），鐵銹在此為氧化劑（Fe化合價降低為0價），反應(yīng)生成鐵單質(zhì)，化學(xué)反應(yīng)方程式為：3NaH+Fe₂O₃=2Fe+3NaOH，
故答案為：3NaH+Fe₂O₃=2Fe+3NaOH；
（5）稀鹽酸具有揮發(fā)性，且可以利用濃硫酸干燥，故制取的氫氣中可能混有雜質(zhì)氣體HCl，那么制取的甲中就混有NaCl，驗證過程中未排除金屬鈉的干擾，過量的金屬能也可以與水反應(yīng)生成氫氣．
故答案為：制備過程不合理，因為鹽酸易揮發(fā)，氫氣中混有HCl，導(dǎo)致產(chǎn)物中有NaCl；驗純方法不合理，如果有Na殘留，Na與水反應(yīng)也產(chǎn)生氫氣，且沒有考慮混入的NaCl．

點評 本題考查知識點較多，涉及電子式、沉淀的轉(zhuǎn)化、氧化還原反應(yīng)方程式的配平、元素化合物的性質(zhì)等，屬于拼合型題目，需要學(xué)生具備扎實的基礎(chǔ)，難度中等．