Question

15．請回答：
（1）次磷酸（H₃PO₂）是一種精細化工產品，具有較強還原性，回答下列問題：
①H₃PO₂是一元中強酸，寫出其電離方程式：H₃PO₂?H⁺+H₂PO₂^-
②H₃PO₂及NaH₂PO₂）均可將溶液中的銀離子還原為銀單質，從而可用于化學鍍銀．（H₃PO₂）中，磷元素的化合價為：+1，利用（H₃PO₂）進行化學鍍銀反應中，氧化劑與還原劑的物質的量之比為4：1，則氧化產物為：（填化學式）NaH₂PO₂是正鹽還是酸式鹽？正鹽其溶液顯弱堿性（填弱酸性、中性、或者弱堿性）
（2）鎂燃燒不能用CO₂滅火，用化學方程式表示其理由2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO+C．
（3）在AgCl沉淀中加入KBr溶液，白色沉淀轉化為淡黃色沉淀，寫出反應的離子方程式Br^-+AgCl?AgBr+Cl^-．
（4）光氣（COCl₂）在塑料、制革、制藥等工業(yè)中有許多用途，工業(yè)上采用高溫下將CO與Cl₂在活性碳催化下合成．實驗室中可用氯仿（CHCl₃）與雙氧水直接反應制備光氣，其反應的化學方程式為CHCl₃+H₂O₂=HCl+H₂O+COCl₂工業(yè)上利用天然氣（主要成分為CH₄）與CO₂進行高溫重整制備CO，已知CH₄、H₂和CO的燃燒熱（△H）分別為-890.3kJ/mol、-285.8kJ/mol和-283.0kJ•mol^-1，則生成1m³（標準狀況）CO所需熱量為5.52×10³kJ．
（5）完成以下氧化還原反應的離子方程式：2MnO₄^-+5C₂O₄^2-+16H⁺=2Mn²⁺+5CO₂↑+8H₂O．

Answer 1

分析 （1）①H₃PO₂是一元中強酸，在水溶液里部分電離生成氫離子和酸根離子；
②根據化合物中化合價的代數和為0確定P元素化合價；根據轉移電子守恒判斷氧化產物；H₃PO₂是一元中強酸，則NaH₂PO₂為正鹽，酸根離子在水溶液里水解導致溶液呈堿性；
（2）鎂燃燒不能用CO₂滅火，二者反應生成MgO和C；
（3）白色沉淀轉化為淡黃色沉淀，發(fā)生沉淀的轉化，AgCl轉化為AgBr；
（4）氯仿（CHCl₃）與雙氧水直接反應制備光氣（ COCl₂），根據化合價升降相等配平，然后寫出反應的化學方程式；根據CH₄、H₂、和CO的燃燒熱分別寫出燃燒的熱化學方程式，利用蓋斯定律書寫該反應的熱化學方程式，據此計算；
（5）Mn元素的化合價由+7價降低為+2價，C元素的化合價由+3價升高為+4價，結合電子、電荷及原子守恒配平．

解答 解：（1）①H₃PO₂是一元中強酸，在水溶液里部分電離生成氫離子和酸根離子，電離方程式為H₃PO₂?H⁺+H₂PO₂^-，
故答案為：H₃PO₂?H⁺+H₂PO₂^-；
②根據化合物中化合價的代數和為0確定P元素化合價，O元素為-2價、H元素為+1價，所以P元素為+1價；
該反應中銀離子是氧化劑、H₃PO₂是還原劑，氧化劑與還原劑的物質的量之比為4：1，根據轉移電子相等知，1molH₃PO₂失去4mol電子，所以P元素為+5價，則氧化產物是H₃PO₄；
H₃PO₂是一元中強酸，則NaH₂PO₂為正鹽，酸根離子在水溶液里水解導致溶液呈堿性，
故答案為：+1；正鹽；H₃PO₄；弱堿性；
（2）鎂燃燒不能用CO₂滅火，二者反應生成MgO和C，反應方程式為：2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO+C，
故答案為：2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2MgO+C；
（3）白色沉淀轉化為淡黃色沉淀，發(fā)生沉淀的轉化，AgCl轉化為AgBr，離子反應為Br^-+AgCl?AgBr+Cl^-，
故答案為：Br^-+AgCl?AgBr+Cl^-；
（4）CHCl₃中C元素的化合價為+2，反應產物COCl₂中碳元素的化合價為+4，化合價升高了2價；雙氧水中氧元素化合價為-1價，1mol雙氧水反應化合價降低2價，所以CHCl₃與雙氧水的化學計量數都是1，然后根據觀察法配平后的化學方程式為CHCl₃+H₂O₂=HCl+H₂O+COCl₂；
根據CH₄、H₂、和CO的燃燒熱分別寫出燃燒的熱化學方程式：
①O₂（g）+2H₂（g）=2H₂O（L）△H=-571.6kJ•mol ^-1
②CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（L）△H=-890.3kJ•mol^-1
③2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-566.03kJ•mol^-1
利用蓋斯定律將②-①-③可得：CH₄（g）+CO₂（g）=2CO（g）+2H₂（g）；△H=+247.3 kJ•mol ^-1，
即生成2molCO，需要吸熱247.3 kJ，則要得到1立方米的CO吸熱為：$\frac{1000L}{22.4L/mol}×\frac{247kJ/mol}{2}$=5.52×10³kJ，
故答案為：CHCl₃+H₂O₂=HCl+H₂O+COCl₂；5.52×10³kJ；
（5）Mn元素的化合價由+7價降低為+2價，C元素的化合價由+3價升高為+4價，則由電子守恒可知：2MnO₄^-+5C₂O₄^2-+→2Mn²+10 CO₂↑+，由電荷守恒可知：2MnO₄^-+5 C₂O₄^2-+16H⁺→2Mn²+10 CO₂↑+，由原子守恒可知：2MnO₄^-+5 C₂O₄^2-+16H⁺=2Mn²+10 CO₂↑+8H₂O，
故答案為：2；5；16H⁺；2；5；8H₂O．

點評 本題考查了氧化還原反應的配平、弱電解質的電離、熱化學方程式的計算等知識，題目難度中等，注意掌握氧化還原反應的配平原則、蓋斯定律在熱化學方程式書寫中的應用，試題知識點較多、綜合性較強，充分考查了學生的分析能力及靈活應用能力．