Question

8．化學(xué)方程式能夠很直接形象的表示化學(xué)反應(yīng)的過程與特征的一種符號，書寫化學(xué)方程式是我們必須掌握的一項基本技能．請按照要求完成下列方程式．
Ⅰ．生活中很多現(xiàn)象和原理都可以用化學(xué)反應(yīng)來解釋：
（1）寫出泡沫滅火器反應(yīng)原理的離子方程式：A1³⁺+3HCO₃^-=A1（OH）₃↓+3CO₂↑
（2）用ClO₂進行飲用水處理比使用Cl₂具有很高的優(yōu)越性，不僅殺菌消毒效率高，不產(chǎn)生致癌的有機氯化物，而且還能除去水中的Fe²⁺、Mn²⁺．請寫出ClO₂除去飲用水中Mn²⁺的離子反應(yīng)方程式Mn²⁺+2ClO₂+2H₂O═MnO₂+2ClO₂^-+4H⁺（已知Mn²⁺轉(zhuǎn)變?yōu)镸nO₂； ClO₂轉(zhuǎn)變?yōu)镃lO₂^-）
Ⅱ．根據(jù)體系中的物質(zhì)及物質(zhì)的性質(zhì)．我們可以推測出該體系所發(fā)生的變化，并能用方程式寫是出來：此空刪去
（1）某一反應(yīng)體系有反應(yīng)物和生成物共六種物質(zhì)：N₂O、FeSO₄、Fe（NO₃）₃、HNO₃、Fe₂（SO₄）₃和H₂O．寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式24FeSO₄+30HNO₃=8Fe（NO₃）₃+8Fe₂（SO₄）₃+3N₂O+15H₂O
（2）將NaClO溶液逐滴滴入含淀粉的NaI溶液中，溶液變藍，繼續(xù)滴加，溶液順色先加深，后逐漸變淺，最終消失．經(jīng)檢測得知此時溶液中含有一種含正五價元素的含氧酸根．寫出上述變化過程的兩個離子反應(yīng)方程式2I^-+ClO^-+H₂O=I₂+Cl^-+2OH^-、I₂+5ClO^-+2OH^-=2 IO₃^-+5Cl^-+H₂O．
Ⅲ．給化學(xué)反應(yīng)分類是為了更好的研究反應(yīng)的規(guī)律與特征，有利于我們把握反應(yīng)的本質(zhì)．置換反應(yīng)是常見反應(yīng)類型之一，其通式可以表示為：單質(zhì)（l）+化合物（l）=化合物（2）+單質(zhì)（2）．請寫出滿足以下要求的2個有金屬單質(zhì)參與的置換反應(yīng)化學(xué)方程式：①所涉及的元素都是短周期元素；②4種單質(zhì)分屬4個不同的主族2Mg+CO₂ $\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO+C；2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑或2F₂+2H₂O=4HF+O₂．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）氯化鋁與碳酸氫鈉相互促進水解生成沉淀和氣體；
（2）ClO₂氧化除去Mn²⁺，生成MnO₂、ClO₂^-結(jié)合得失電子守恒書寫離子方程式；
Ⅱ．（1）依據(jù)氧化還原反應(yīng)的化合價升降，判斷產(chǎn)生的物質(zhì)，依據(jù)原子守恒、電子守恒分析判斷；
（2）在淀粉KI溶液中，滴入少量NaClO溶液，溶液立即變藍，說明I^-和ClO^-發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成I₂，繼續(xù)滴加足量的NaClO溶液，藍色逐漸消失，說明I₂和ClO^-發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成生成IO₃^-；
Ⅲ．常見的置換反應(yīng)類型有金屬置換非金屬，金屬置換金屬，非金屬置換非金屬，非金屬置換金屬等類型，可以根據(jù)元素和化合物的知識并歸納中學(xué)階段所有情況的置換反應(yīng)來回答．

解答 解：Ⅰ．（1）氯化鋁與碳酸氫鈉相互促進水解生成沉淀和氣體，則用離子方程式表示泡沫滅火器的反應(yīng)原理為A1³⁺+3HCO₃^-=A1（OH）₃↓+3CO₂↑，
故答案為：A1³⁺+3HCO₃^-=A1（OH）₃↓+3CO₂↑；
（2）ClO₂氧化除去Mn²⁺，生成MnO₂、ClO₂^-，Cl元素的化合價由+4降低到+3，Mn元素化合價由+2升高到+4，結(jié)合電子守恒可知該反應(yīng)的離子反應(yīng)為Mn²⁺+2ClO₂+2H₂O═MnO₂+2ClO₂^-+4H ⁺，
故答案為：Mn²⁺+2ClO₂+2H₂O═MnO₂+2ClO₂^-+4H ⁺；
Ⅱ．（1）一反應(yīng)體系有反應(yīng)物和生成物共六種物質(zhì)：N₂O、FeSO₄、Fe（NO₃）₃、HNO₃、Fe₂（SO₄）₃和H₂O，硝酸做氧化劑被還原為N₂O，能做還原劑的化合價升高，F(xiàn)eSO₄被氧化為硫酸鐵
硝酸鐵，依據(jù)氧化還原反應(yīng)的電子守恒和反應(yīng)的原子守恒書寫配平化學(xué)方程式：24FeSO₄+30HNO₃=8Fe（NO₃）₃+8Fe₂（SO₄）₃+3N₂O+15H₂O，
故答案為：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，溶液立即變藍，說明I^-和ClO^-發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成I₂，I元素化合價由-1價變?yōu)?價、Cl元素化合價由+1價變?yōu)?1價，離子方程式為：2I^-+ClO^-+H₂O=I₂+Cl^-+2OH^-，該反應(yīng)中氧化劑是ClO^-、氧化產(chǎn)物是I₂，所以氧化性ClO^-＞I₂；
繼續(xù)滴加足量的NaClO溶液，藍色逐漸消失，說明I₂和ClO^-發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成生成IO₃^-，I元素化合價由0價變?yōu)?5價、Cl元素化合價由+1價變?yōu)?1價，離子方程式為：I₂+5ClO^-+2OH^-=2 IO₃^-+5Cl^-+H₂O，
故答案為：2I^-+ClO^-+H₂O=I₂+Cl^-+2OH^-，I₂+5ClO^-+2OH^-=2 IO₃^-+5Cl^-+H₂O；
Ⅲ．根據(jù)置換反應(yīng)的特點以及參加反應(yīng)的元素的要求，歸納中學(xué)階段的置換反應(yīng)，得出符合條件的反應(yīng)可以是：2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO+C，2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑，2F₂+2H₂O=4HF+O₂．
故答案為：2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO+C；2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑；2F₂+2H₂O=4HF+O₂．

點評 本題考查了泡沫滅火器的反應(yīng)原理，氧化還原反應(yīng)的化合價升降，電子守恒的應(yīng)用，常見物質(zhì)性質(zhì)的反應(yīng)應(yīng)用，主要是化學(xué)方程式、離子方程式的書寫，側(cè)重考查學(xué)生對基本概念、基本理論的理解，題目難度中等．