Question

11．Ⅰ．請(qǐng)回答：
（1）H₂O₂的電子式．
（2）鎂燃燒不能用CO₂滅火，用化學(xué)方程式表示其理由2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$C+2MgO．
（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+Br^-=AgBr+Cl^-．
（4）完成以下氧化還原反應(yīng)的離子方程式：
2MnO₄^-+5C₂O₄^2-+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(biāo)準(zhǔn)狀況）的H₂．
請(qǐng)推測(cè)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(wú)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)生反應(yīng)的化學(xué)方程式3NaH+Fe₂O₃=2Fe+3NaOH．
（5）某同學(xué)認(rèn)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)，得到的固體物質(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(yàn)純方法的合理性并說明理由制備過程不合理，因?yàn)辂}酸易揮發(fā)，氫氣中混有HCl，導(dǎo)致產(chǎn)物中有NaCl；
驗(yàn)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(gè)氫原子分別與兩個(gè)氧原子通過共用一對(duì)電子結(jié)合，兩個(gè)氧原子之間通過共用1對(duì)電子結(jié)合；
（2）高溫下，Mg與二氧化碳反應(yīng)生成易燃的MgO；
（3）AgBr的溶解度小于AgCl溶解度，向AgCl沉淀中加入KBr溶液發(fā)生了沉淀的轉(zhuǎn)化；
（4）依據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子守恒，結(jié)合元素守恒和電荷守恒書寫即可；
II、（1）鈉元素在化合物中只能形成+1價(jià)，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(wú)化合價(jià)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(jià)化合物，分子中存在兩個(gè)氧氫鍵和一個(gè)O-O鍵，雙氧水的電子式為：，故答案為：；
（2）高溫下，Mg與二氧化碳反應(yīng)生成MgO，化學(xué)反應(yīng)方程式為：2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$C+2MgO，不能起到滅火的作用，故答案為：2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$C+2MgO；
（3）AgCl沉淀中加入KBr溶液，生成了更難溶的AgBr沉淀，離子反應(yīng)方程式為：AgCl+Br^-=AgBr+Cl^-，故答案為：AgCl+Br^-=AgBr+Cl^-；
（4）此反應(yīng)中Mn由+7價(jià)降低到+2價(jià)，得到5個(gè)電子，C由+3價(jià)升高到+4價(jià)失去1個(gè)電子，2個(gè)C失去2個(gè)電子，故高錳酸根與草酸根的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為2和5，據(jù)此配平得2MnO₄^-+5C₂O₄^2-+16H⁺═2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O，故答案為：2MnO₄^-+5C₂O₄^2-+16H⁺═2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O；
II、（1）Na在化合價(jià)中呈現(xiàn)+1價(jià)，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(jià)為+3，故H元素的化合價(jià)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(wú)化合價(jià)的變化，根據(jù)原子守恒推測(cè)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(jià)升高，水中H元素化合價(jià)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(jià)升高為+1價(jià)），鐵銹在此為氧化劑（Fe化合價(jià)降低為0價(jià)），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(yàn)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?yàn)辂}酸易揮發(fā)，氫氣中混有HCl，導(dǎo)致產(chǎn)物中有NaCl；
驗(yàn)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(diǎn)評(píng) 本題主要考查的是常見元素以及其化合物的知識(shí)，綜合性較強(qiáng)，涉及電子式的書寫、物質(zhì)的判斷、氧化還原反應(yīng)的是電子守恒、化學(xué)反應(yīng)方程式書寫、實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)等，難度較大．