Question

1．配平下列條件下的離子反應(yīng)方程式
（1）向含有1mol的明礬溶液中加入含有1molBa（OH）₂的溶液3Ba²⁺+6OH^-+3SO₄^2-+2Al³⁺=3BaSO₄↓+2Al（OH）₃↓；
（2）向含有2molFeBr₂的溶液中通入2molCl₂2Fe²⁺+2Br^-+2Cl₂=2Fe³⁺+Br₂+4Cl^-；
（3）向含有3molFeI₂的溶液中通入5molCl₂4I^-+2Fe²⁺+3Cl₂ =2I₂+2Fe³⁺+6Cl^-；
（4）SO₂與酸性KMnO₄的離子反應(yīng)方程式5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺；
（5）FeCl₃與氫碘酸反應(yīng)時可生成棕色物質(zhì)，該反應(yīng)的離子方程式為2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂；
（6）高鐵酸鉀（K₂FeO₄）是一種強氧化劑，可作為水處理劑和高容量電池材料．FeCl₃與KClO在強堿性條件下反應(yīng)可制取K₂FeO₄，其反應(yīng)的離子方程式為2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O；
（7）實驗室可由軟錳礦（主要成分為MnO₂）制備K₂MnO₄，方法如下：軟錳礦和過量的固體KOH和KClO₃在高溫下生成錳酸鉀（K₂MnO₄）和KCl；軟錳礦制備K₂MnO₄的離子方程式是3MnO₂+6OH^-+ClO₃^-$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3MnO₄^2-+Cl^-+3H₂O；
（8）K₂Cr₂O₇能與熱的稀硫酸酸化的Na₂C₂O₄反應(yīng)，生成Cr³⁺和CO₂，該反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式是Cr₂O₇^2-+3C₂O₄^2-+14H⁺=2Cr³⁺+6CO₂↑+7H₂O；
（9）在酸性溶液中IO3-能被I-還原生成碘單質(zhì)，在堿性溶液中IO₃^-不能被I^-還原，而無論在酸性或堿性溶液中IO₄^-都能被I-還原，在IO₄^-與I^-的堿性溶液的反應(yīng)產(chǎn)物中加入淀粉溶液，溶液變藍(lán)，已知IO₄^-倍還原化合價逐步降低的，在堿性條件溶液中IO₄^-與I^-反應(yīng)的離子方程式：IO₄^-+2I^-+H₂O=IO₃^-+I₂+2OH^-．

Answer 1

分析 （1）明礬溶液參加反應(yīng)的離子Al³⁺、SO₄^2-，Ba（OH）₂的溶液參加反應(yīng)的離子是Ba²⁺、OH^-，參加反應(yīng)的溶液中含有1molAl³⁺、2molSO₄^2-、1molBa²⁺、2molOH^-，Ba（OH）₂是少量，根據(jù)”少定多變“規(guī)則書寫；
（2）還原性Fe²⁺＞Br^-，先反應(yīng)2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，后反應(yīng)2Br^-+Cl₂ =Br₂+2Cl^-，根據(jù)物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比關(guān)系書寫總反應(yīng)的離子方程式；
（3）還原性I^-＞Fe²⁺，先發(fā)生2I^-+Cl₂ =I₂+2Cl^-，后反應(yīng)2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，根據(jù)物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比關(guān)系書寫總反應(yīng)的離子方程式；
（4）SO₂與酸性KMnO₄反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，先確定反應(yīng)物SO₂和MnO₄^-，產(chǎn)物Mn²⁺和SO₄^2-，根據(jù)化合價升降相等把上述四種物質(zhì)配平，然后根據(jù)電荷守恒確定產(chǎn)物4H⁺，最后根據(jù)元素守恒，確定反應(yīng)物2H₂O；
（5）棕色物質(zhì)為I₂，參加反應(yīng)的離子為Fe³⁺和I^-，產(chǎn)物為Fe²⁺和I₂，根據(jù)化合價升降相等配平；
（6）Fe³⁺→FeO₄^2-，鐵元素化合價升高，確定氯元素化合價降低ClO^-→Cl^-，根據(jù)化合價升降相等把上述四種物質(zhì)配平，然后根據(jù)電荷守恒確定反應(yīng)物10OH^-，最后根據(jù)元素守恒，確定產(chǎn)物5H₂O；
（7）反應(yīng)中化合價變化的元素為Mn、Cl，Mn元素由+4價升高為+6，Cl元素化合價由+5降低為-1，根據(jù)化合價升降相等，則二氧化錳與氯酸根離子的物質(zhì)的量之比為3：1，再根據(jù)原子守恒配平；
（8）根據(jù)得失電子守恒把氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物配平，再根據(jù)電荷守恒和原子守恒確定反應(yīng)物或產(chǎn)物；
（9）由題目信息可知，IO₄^-被還原時化合價是逐步降低，堿性溶液中IO₃^-離子不被I^-離子還原，故堿性溶液中IO₄^-離子與I^-反應(yīng)生成堿性溶液中IO₃^-離子與I₂，據(jù)此結(jié)合守恒判斷其它物質(zhì)生成，配平書寫．

解答 解：（1）明礬溶液參加反應(yīng)的離子Al³⁺、SO₄^2-，Ba（OH）₂的溶液參加反應(yīng)的離子是Ba²⁺、OH^-，含有1molAl³⁺、2molSO₄^2-、1molBa²⁺、2molOH^-，Ba（OH）₂是少量，反應(yīng)產(chǎn)物為1molBaSO₄、$\frac{2}{3}$molAl（OH）₃，因此離子方程式為Ba²⁺+2OH^-+SO₄^2-+$\frac{2}{3}$Al³⁺=BaSO₄↓+$\frac{2}{3}$Al（OH）₃↓，即3Ba²⁺+6OH^-+3SO₄^2-+2Al³⁺=3BaSO₄↓+2Al（OH）₃↓，
故答案為：3Ba²⁺+6OH^-+3SO₄^2-+2Al³⁺=3BaSO₄↓+2Al（OH）₃↓；
（2）2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^- （先反應(yīng)）
        2           1
      2mol     1mol
此時剩余2mol-1mol=1molCl₂，
       2Br^-+Cl₂ =Br₂+2Cl^-（后反應(yīng)）
         2       1
      2mol   1mol
實際參加反應(yīng)的Fe²⁺、Br^-、Cl₂的物質(zhì)的量都是2mol，
總的反應(yīng)關(guān)系為2Fe²⁺+2Br^-+2Cl₂=2Fe³⁺+Br₂+4Cl^-，
                          2          2       2
                        2mol   2mol  2mol
故答案為：2Fe²⁺+2Br^-+2Cl₂=2Fe³⁺+Br₂+4Cl^-；
（3）2I^-+Cl₂ =I₂+2Cl^-（先反應(yīng)）
        2      1
     6mol   3mol
      2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-（后反應(yīng)）
        2        1
     3mol     1.5mol
實際參加反應(yīng)的Fe²⁺、I^-、Cl₂的物質(zhì)的量分別為3mol、6mol、4.5mol，
所以總反應(yīng)為4I^-+2Fe²⁺+3Cl₂ =2I₂+2Fe³⁺+6Cl^-，
                    4    2      3
                6mol 3mol 4.5mol
故答案為：4I^-+2Fe²⁺+3Cl₂ =2I₂+2Fe³⁺+6Cl^-；
（4）SO₂與酸性KMnO₄反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，
①確定已知反應(yīng)物和產(chǎn)物，得SO₂+MnO₄^-→Mn²⁺+SO₄^2-，
②根據(jù)化合價升降相等，得5SO₂+2MnO₄^-→2Mn²⁺+5SO₄^2-，
③根據(jù)電荷守恒，結(jié)合酸性溶液，確定產(chǎn)物缺少4個正電荷（即為4H⁺），得5SO₂+2MnO₄^-→2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺，
④根據(jù)元素守恒，確定反應(yīng)物2H₂O，得5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺，
故答案為：5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺；
（5）棕色物質(zhì)為I₂，參加反應(yīng)的離子為Fe³⁺和I^-，產(chǎn)物為Fe²⁺和I₂，得Fe³⁺+I^--Fe²⁺+I₂，
根據(jù)化合價升降相等配平，得2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂，
故答案為：2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂；
（6）①確定已知反應(yīng)物和產(chǎn)物，得Fe³⁺+ClO^-→FeO₄^2-+Cl^-，
②根據(jù)化合價升降相等，得2Fe³⁺+3ClO^-→2FeO₄^2-+3Cl^-，
③根據(jù)電荷守恒，結(jié)合強堿性條件下反應(yīng)，確定反應(yīng)物缺少10個負(fù)電荷（即為10OH^-），得2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-→2FeO₄^2-+3Cl^-，
④根據(jù)元素守恒，確定產(chǎn)物5H₂O，得2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O，
故答案為：2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O；
（7）由軟錳礦與過量固體KOH和KClO₃在高溫下反應(yīng)，生成錳酸鉀（K₂MnO₄）和KCl，反應(yīng)中化合價變化的元素為Mn、Cl，Mn元素由+4價升高為+6，Cl元素化合價由+5降低為-1，根據(jù)化合價升降相等，則二氧化錳與氯酸鉀的物質(zhì)的量之比為3：1，再根據(jù)原子守恒配平方程式為：3MnO₂+6OH^-+ClO₃^- $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3MnO₄^2-+Cl^-+3H₂O，
故答案為：3MnO₂+6OH^-+ClO₃^- $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3MnO₄^2-+Cl^-+3H₂O；
（8）①確定已知反應(yīng)物和產(chǎn)物，Cr₂O₇^2-+C₂O₄^2-+H⁺→Cr³⁺+CO₂+H₂O，
②根據(jù)化合價升降相等，Cr₂O₇^2-+3C₂O₄^2-+H⁺→2Cr³⁺+6CO₂+H₂O，
③根據(jù)電荷守恒、原子守恒，得Cr₂O₇^2-+3C₂O₄^2-+14H⁺=2Cr³⁺+6CO₂↑+7H₂O，
故答案為：Cr₂O₇^2-+3C₂O₄^2-+14H⁺=2Cr³⁺+6CO₂↑+7H₂O；
（9）由題目信息可知，IO₄^-被還原時化合價是逐步降低，堿性溶液中IO₃^-離子不被I^-離子還原，故堿性溶液中IO₄^-離子與I^-反應(yīng)生成堿性溶液中IO₃^-離子與I₂，反應(yīng)中IO₄^-→IO₃^-，I元素化合價共降低2價，2I^-→I₂+2OH^-，I元素化合價共升高2價，故，IO₄^-的系數(shù)為1，I^-的系數(shù)為2，IO₃^-的系數(shù)為1，I₂的系數(shù)為1，根據(jù)電荷守恒，故還原OH^-生成，系數(shù)為2，故離子方程式為：IO₄^-+2I^-+H₂O=IO₃^-+I₂+2OH^-，
故答案為：IO₄^-+2I^-+H₂O=IO₃^-+I₂+2OH^-．

點評 本題考查離子方程式的書寫，為高考熱點，主要涉及多步反應(yīng)計算、氧化還原反應(yīng)的配平，注意守恒思想的運用和解題方法步驟的總結(jié)，題目難度中等．