高考化学知识点过关培优训练化学反应原理含详细答案Word文档下载推荐.docx
《高考化学知识点过关培优训练化学反应原理含详细答案Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学知识点过关培优训练化学反应原理含详细答案Word文档下载推荐.docx（22页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
【分析】
【详解】
（1）a的名称即为分液漏斗，b的名称即为蒸馏烧瓶；
b中是通过浓硫酸和Na2SO3反应生成SO2，所以方程式为：
；
c中是制备硫代硫酸钠的反应，SO2由装置b提供，所以c中试剂为硫化钠和碳酸钠的混合溶液；
（2）从反应速率影响因素分析，控制SO2生成速率可以调节酸的滴加速度或者调节酸的浓度，或者改变反应温度；
（3）题干中指出，硫代硫酸钠在酸性溶液中会分解，如果通过量的SO2，会使溶液酸性增强，对制备产物不利，所以原因是：
SO2过量，溶液显酸性，产物会发生分解；
（4）检验Fe2+常用试剂是铁氰化钾，所以加入铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀即证明有Fe2+生成；
解释原因时一定要注意题干要求，体现出反应速率和平衡两个角度，所以解释为：
开始阶段，生成
的反应速率快，氧化还原反应速率慢，所以有紫黑色出现，随着Fe3+的量逐渐增加，氧化还原反应的程度变大，导致平衡逆向移动，紫黑色逐渐消失，最终溶液几乎变为无色；
（5）间接碘量法滴定过程中涉及两个反应：
①
②
反应①I-被氧化成I2，反应②中第一步所得的I2又被还原成I-，所以①与②电子转移数相同，那么滴定过程中消耗的
得电子总数就与消耗的
失电子总数相同；
在做计算时，不要忽略取的基准物质重铬酸钾分成了三份进行的滴定。
所以假设c（Na2S2O3）=amol/L，列电子得失守恒式：
，解得a=0.1600mol/L。
2．为了证明化学反应有一定的限度，进行了如下探究活动：
步骤1：
取8mL0.1
的KI溶液于试管,滴加0.1
的FeCl3溶液5～6滴,振荡；
请写出步骤1中发生的离子反应方程式：
_________________
步骤2:
在上述试管中加入2mLCCl4，充分振荡、静置；
步骤3：
取上述步骤2静置分层后的上层水溶液少量于试管，滴加0.1
的KSCN溶液5～6滴，振荡，未见溶液呈血红色。
探究的目的是通过检验Fe3+，来验证是否有Fe3+残留，从而证明化学反应有一定的限度。
针对实验现象，同学们提出了下列两种猜想：
猜想一：
KI溶液过量，Fe3+完全转化为Fe2+，溶液无Fe3+
猜想二：
Fe3+大部分转化为Fe2+，使生成Fe（SCN）3浓度极小，肉眼无法观察其颜色为了验证猜想，在查阅资料后，获得下列信息：
信息一：
乙醚比水轻且微溶于水，Fe（SCN）3在乙醚中的溶解度比在水中大。
信息二：
Fe3+可与
反应生成蓝色沉淀，用K4[Fe（CN）6]溶液检验Fe3+的灵敏度比用KSCN更高。
结合新信息，请你完成以下实验：
各取少许步骤2静置分层后的上层水溶液于试管A、B中，请将相关的实验操作、预期现象和结论填入下表空白处：
实验操作
预期现象
结论
实验1：
在试管A加入少量乙醚，充分振荡，静置
_____________
____________
实验2：
__________________________
若产生蓝色沉淀
则“猜想二”成立
【答案】
若液体分层，上层液体呈血红色。
则“猜想一”不成立在试管B中滴加5-6滴K4[Fe（CN）6]溶液，振荡
（1）KI溶液与FeCl3溶液离子反应方程式
（2）①由信息信息一可得：
取萃取后的上层清液滴加2-3滴K4[Fe（CN）6]溶液，产生蓝色沉淀，由信息二可得：
往探究活动III溶液中加入乙醚，充分振荡，乙醚层呈血红色，
若液体分层，上层液体呈血红色。
则“猜想一”不成立
在试管B中滴加5-6滴K4[Fe（CN）6]溶液，振荡
3．研究不同pH时CuSO4溶液对H2O2分解的催化作用。
a．Cu2O为红色固体，难溶于水，能溶于硫酸，生成Cu和Cu2+。
b．CuO2为棕褐色固体，难溶于水，能溶于硫酸，生成Cu2+和H2O2。
c．H2O2有弱酸性：
H2O2
H++HO2-，HO2-
H++O22-。
编号
实验
现象
Ⅰ
向1mLpH＝2的1mol·
L−1CuSO4溶液中加入0.5mL30%H2O2溶液
出现少量气泡
Ⅱ
向1mLpH＝3的1mol·
立即产生少量棕黄色沉淀，出现较明显气泡
Ⅲ
向1mLpH＝5的1mol·
L−1CuSO4溶液中加入0.5mL30%H2O2溶液
立即产生大量棕褐色沉淀，产生大量气泡
（1）经检验生成的气体均为O2，Ⅰ中CuSO4催化分解H2O2的化学方程式是__。
（2）对Ⅲ中棕褐色沉淀的成分提出2种假设：
ⅰ.CuO2，ⅱ.Cu2O和CuO2的混合物。
为检验上述假设，进行实验Ⅳ：
过滤Ⅲ中的沉淀，洗涤，加入过量硫酸，沉淀完全溶解，溶液呈蓝色，并产生少量气泡。
①若Ⅲ中生成的沉淀为CuO2，其反应的离子方程式是__。
②依据Ⅳ中沉淀完全溶解，甲同学认为假设ⅱ不成立，乙同学不同意甲同学的观点，理由是__。
③为探究沉淀中是否存在Cu2O，设计如下实验：
将Ⅲ中沉淀洗涤、干燥后，取ag固体溶于过量稀硫酸，充分加热。
冷却后调节溶液pH，以PAN为指示剂，向溶液中滴加cmol·
L−1EDTA溶液至滴定终点，消耗EDTA溶液VmL。
V=__，可知沉淀中不含Cu2O，假设ⅰ成立。
（已知：
Cu2++EDTA=EDTA-Cu2+，M（CuO2）＝96g·
mol−1，M（Cu2O）＝144g·
mol−1）
（3）结合方程式，运用化学反应原理解释Ⅲ中生成的沉淀多于Ⅱ中的原因__。
（4）研究Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中不同pH时H2O2分解速率不同的原因。
实验Ⅴ：
在试管中分别取1mLpH＝2、3、5的1mol·
L−1Na2SO4溶液，向其中各加入0.5mL30%H2O2溶液，三支试管中均无明显现象。
实验Ⅵ：
__（填实验操作和现象），说明CuO2能够催化H2O2分解。
（5）综合上述实验，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中不同pH时H2O2的分解速率不同的原因是__。
【答案】2H2O2
O2↑+2H2OH2O2+Cu2+＝CuO2↓+2H+CuO2与H+反应产生的H2O2具有强氧化性，在酸性条件下可能会氧化Cu2O或Cu，无法观察到红色沉淀Cu
溶液中存在H2O2
H++HO2－，HO2－
H++O22－，溶液pH增大，两个平衡均正向移动，O22－浓度增大，使得CuO2沉淀量增大将Ⅲ中沉淀过滤，洗涤，干燥，称取少量于试管中，加入30％H2O2溶液，立即产生大量气泡，反应结束后，测得干燥后固体的质量不变CuO2的催化能力强于Cu2+；
随pH增大，Cu2+与H2O2反应生成CuO2增多
（1）由题意可知，在硫酸铜做催化剂作用下，双氧水分解生成水和氧气，反应的化学方程式为2H2O2
O2↑+2H2O，故答案为：
2H2O2
O2↑+2H2O；
（2）①若Ⅲ中生成的沉淀为CuO2，说明双氧水与铜离子反应生成过氧化铜和水，反应的离子方程式为H2O2+Cu2+=CuO2↓+2H+，故答案为：
H2O2+Cu2+=CuO2↓+2H+；
②由题意可知，过氧化铜能与溶液中氢离子反应生成双氧水，双氧水具有强氧化性，在酸性条件下可能会氧化氧化亚铜或铜，无法观察到红色沉淀，说明假设ⅱ可能成立，乙同学的观点正确，故答案为：
CuO2与H+反应产生的H2O2具有强氧化性，在酸性条件下可能会氧化Cu2O或Cu，无法观察到红色沉淀Cu；
③ag过氧化铜的物质的量为
，由方程式可得如下关系：
CuO2—Cu2+—EDTA，则有
=cmol/L×
V×
10—3L，解得V=
ml，故答案为：
（3）由题意可知，双氧水溶液中存在如下电离平衡H2O2
H++HO2－、HO2－
H++O22－，溶液pH增大，氢离子浓度减小，两个平衡均正向移动，过氧根浓度增大，使得过氧化铜沉淀量增大，故答案为：
溶液中存在H2O2
H++O22－，溶液pH增大，两个平衡均正向移动，O22－浓度增大，使得CuO2沉淀量增大；
（4）若过氧化铜能够催化过氧化氢分解，过氧化氢分解速率加快，催化剂过氧化铜的组成和质量不会发生变化，则实验操作和现象为将Ⅲ中沉淀过滤，洗涤，干燥，称取少量于试管中，加入30％H2O2溶液，立即产生大量气泡，反应结束后，测得干燥后固体的质量不变，故答案为：
将Ⅲ中沉淀过滤，洗涤，干燥，称取少量于试管中，加入30％H2O2溶液，立即产生大量气泡，反应结束后，测得干燥后固体的质量不变；
（5）由以上实验可知，当溶液pH增大时，双氧水溶液中过氧根浓度增大，使得过氧化铜沉淀量增大，过氧化铜的催化能力强于铜离子，使双氧水的分解速率增大，故答案为：
CuO2的催化能力强于Cu2+；
随pH增大，Cu2+与H2O2反应生成CuO2增多。
【点睛】
当溶液pH增大时，双氧水溶液中过氧根浓度增大，使得过氧化铜沉淀量增大，过氧化铜的催化能力强于铜离子，使双氧水的分解速率增大是解答关键，也是实验设计的关键。
4．亚硝酸钠是一种工业盐，外观与食盐非常相似，毒性较强。
Ⅰ.经查：
①Ksp（AgNO2）=2×
10－8，Ksp（AgCl）=1.8×
10－10；
②Ka（HNO2）=5.1×
10－4。
请设计最简单的方法鉴别NaNO2和NaCl两种固体______________________
Ⅱ.某小组同学用如下装置（略去夹持仪器）制备亚硝酸钠
已知：
①2NO＋Na2O2=2NaNO2；
②酸性条件下，NO和NO2都能与MnO4－反应生成NO3－和Mn2＋。
（1）使用铜丝的优点是________________________。
（2）装置A中发生反应的化学方程式为_____________________________。
装置C中盛放的药品是_________；
（填字母代号）
A．浓硫酸B．NaOH溶液C．水D．四氯化碳
（3）该小组称取5.000g制取的样品溶于水配成250ml溶液，取25.00ml溶液于锥形瓶中，
用0.1000mol·
L－1酸性KMnO4溶液进行滴定，实验所得数据如下表所示：
滴定次数
1
2
3
4
消耗KMnO4溶液体积/mL
20.90
20.12
20.00
19.88
①第一次实验数据出现异常，造成这种异常的原因可能是_________（填字母代号）。
a．锥形瓶洗净后未干燥
b．酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗
c．滴定终点时仰视读数
②酸性KMnO4溶液滴定亚硝酸钠溶液的离子方程式为___________________。
③该样品中亚硝酸钠的质量分数为______________。
【答案】分别取两种固体样品少量于试管中加水溶解;
再分别滴加酚酞试液,变红的为NaNO2可以控制反应的发生与停止Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2OCbc6H＋+2MnO4－+5NO2－=2Mn2＋+5NO3－+3H2O69%
试题分析：
Ⅰ.根据NaNO2为强碱弱酸盐，亚硝酸根离子水解导致溶液显示碱性分析；
Ⅱ.装置A中是浓硝酸和铜加热发生的反应，反应生成二氧化氮、硝酸铜和水，装置C中是A装置生成的二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮；
通过装置D中的干燥剂吸收水蒸气，通过装置F中的干燥剂防止水蒸气进入，通过装置E中的过氧化钠与一氧化氮反应，最后通过酸性高锰酸钾溶液除去剩余一氧化氮防止污染空气，据此分析解答。
解析：
Ⅰ.酸越弱相应酸根越容易水解，溶液碱性越强，因此鉴别NaNO2和NaCl两种固体的方法是：
分别取两种固体样品少量于试管中加水溶解，再分别滴加酚酞试液，变红的为NaNO2；
Ⅱ.
（1）可通过上下移动铜丝控制反应是否进行，所以使用铜丝的优点是可以控制反应的发生与停止；
（2）浓硝酸和铜加热发生反应生成二氧化氮、硝酸铜和水，方程式为：
Cu+4HNO3（浓）＝Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O；
通过装置C中的水与二氧化氮反应生成硝酸和一氧化氮；
通过装置F中的干燥剂防止水蒸气进入与过氧化钠反应，所以C中的药品是水，答案选C；
（3）①a．锥形瓶洗净后未干燥，待测液的物质的量不变，对V（标准）无影响，根据c（待测）=c（标注）×
V（标准）/V（待测）可知，c（标准）不变，a错误；
b．酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗，标准液的浓度偏小，造成V（标准）偏大，根据c（待测）=c（标注）×
V（标准）/V（待测）可知，c（标准）偏大，b正确；
c．滴定终点时仰视读数，造成V（标准）偏大，根据c（待测）=c（标注）×
V（标准）/V（待测）可知，c（标准）偏大，c正确；
答案选bc；
②该反应中亚硝酸根离子被氧化为硝酸根离子，高锰酸根离子被还原为锰离子，离子方程式为6H＋+2MnO4－+5NO2－=2Mn2＋+5NO3－+3H2O；
③根据表中数据可知第一次实验数据误差太大，舍去，消耗高锰酸钾溶液体积的平均值是0.02L，高锰酸钾的物质的量是0.1mol/L×
0.02L=0.002mol，则根据方程式6H＋+2MnO4－+5NO2－=2Mn2＋+5NO3－+3H2O可知，亚硝酸钠的物质的量是0.002mol×
5/2=0.005mol，则原样品中亚硝酸钠的物质的量是0.005mol×
100mL/25mL=0.02mol，其质量为0.02mol×
69g/mol=1.38g，所以样品中亚硝酸钠的质量分数1.38g/2g×
100%=69.0%.
点睛：
注意掌握综合实验设计题的解题思路：
（1）明确实验的目的和原理。
实验原理是解答实验题的核心，是实验设计的依据和起点。
实验原理可从题给的化学情景（或题首所给实验目的）并结合元素化合物等有关知识获取。
在此基础上，遵循可靠性、简捷性、安全性的原则，确定符合实验目的、要求的方案。
（2）理清实验操作的先后顺序。
根据实验原理所确定的实验方案中的实验过程，确定实验操作的方法步骤，把握各步实验操作的要点，理清实验操作的先后顺序。
（3）看准图，分析各项实验装置的作用。
有许多综合实验题图文结合，思考容量大。
在分析解答过程中，要认真细致地分析图中所示的各项装置，并结合实验目的和原理，确定它们在该实验中的作用。
（4）细分析，得出正确的实验结论。
实验现象（或数据）是化学原理的外在表现。
在分析实验现象（或数据）的过程中，要善于找出影响实验成败的关键以及产生误差的原因，或从有关数据中归纳出定量公式，绘制变化曲线等。
5．纳米TiO2是一种重要的光催化剂。
以钛酸酯Ti（OR）4为原料制备纳米TiO2的步骤如下：
①组装装置如图所示，保持温度约为65℃，先将30mL钛酸四丁酯[Ti（OC4H9）4]加入盛有无水乙醇的三颈烧瓶，再加入3mL乙酰丙酮，充分搅拌；
②将含水20%的乙醇溶液缓慢滴入三颈烧瓶中，得到二氧化钛溶胶；
③将二氧化钛溶胶干燥得到二氧化钛凝胶，灼烧凝胶得到纳米TiO2。
钛酸四丁酯能溶于除酮类物质以外的大部分有机溶剂，遇水剧烈水解；
Ti（OH）4不稳定，易脱水生成TiO2。
回答下列问题：
（1）仪器a的名称是__，冷凝管的作用是__。
（2）加入的乙酰丙酮可以减慢水解反应的速率，其原理可能是__（填字母）。
A.增加反应的焓变
B.增大反应的活化能
C.减小反应的焓变
D.降低反应的活化能
制备过程中，减慢水解反应速率的措施还有_。
（3）步骤②中制备二氧化钛溶胶的化学方程式为__。
如图所示实验装置中，可用于灼烧二氧化钛凝胶的是__（填字母）。
（4）测定样品中TiO2纯度的方法是：
精确称取0.2000g样品放入锥形瓶中，加入硫酸和硫酸铵的混合溶液，加强热使其溶解。
冷却后，加入一定量稀盐酸得到含TiO2+的溶液。
加入金属铝，将TiO2+全部转化为Ti3+。
待过量的金属铝完全溶解并冷却后，加入指示剂，用0.1000mol·
L-1NH4Fe（SO4）2溶液滴定至终点。
重复操作2次，消耗0.1000mol·
L-1NH4Fe（SO4）2溶液的平均值为20.00mL（已知：
Ti3++Fe3++H2O=TiO2++Fe2++2H+）。
①加入金属铝的作用除了还原TiO2+外，另一个作用是__。
②滴定时所用的指示剂为__（填字母）。
a.酚酞溶液b.KSCN溶液c.KMnO4溶液d.淀粉溶液
③样品中TiO2的质量分数为__%。
（Ti相对分子质量为48）
【答案】温度计冷凝回流B用含水20%的乙醇溶液代替水，缓慢滴加Ti（OC4H9）4+2H2O=TiO2+4C4H9OHa与酸反应生成氢气，形成氢气氛围，防止Ti3+在空气中被氧化b80
以钛酸四丁酯[Ti（OC4H9）4]为原料，在三颈烧瓶中反应可得到二氧化钛溶胶，再经过干燥、灼烧即可得纳米TiO2。
（1）由装置图可知，仪器a为温度计；
冷凝管可起到冷凝回流的作用；
故答案为：
温度计：
冷凝回流；
（2）加入催化剂，不能改变焓变（只与反应的始末状态有关），可降低或增大活化能，而该处减缓反应速率，则增加活化能的作用，导致反应速率减小；
另外为减慢水解反应速率，还可用含有20%的乙醇溶液代替水，缓慢滴加；
B；
用含水20%的乙醇溶液代替水，缓慢滴加；
（3）Ti（OC4H9）4发生水解生成TiO2和丁醇，方程式为Ti（OC4H9）4+2H2O=TiO2+4C4H9OH；
灼烧二氧化钛凝胶，应在坩埚中进行；
Ti（OC4H9）4+2H2O=TiO2+4C4H9OH；
a；
（4）①加入铝，可与TiO2+反应生成Ti3+，与酸反应生成氢气，避免Ti3+被氧化；
②用NH4Fe（SO4）2溶液滴定，含有铁离子，可用KSCN做指示剂，滴定终点溶液颜色变为红色；
③根据方程式可得关系式TiO2～Ti3+～Fe3+～NH4Fe（SO4）2，n（NH4Fe（SO4）2）=0.1000mol•L-l×
0.02L=0.002mol，则n（TiO2）=0.00200mol，m（TiO2）=0.00200mol×
80g/mol=0.16g00，则质量分数为
；
与酸反应生成氢气，形成氢气氛围，防止Ti3+在空气中被氧化；
b；
80。
6．硫酸亚铁铵的化学式为（NH4）2SO4•FeSO4•6H2O，商品名为莫尔盐，可由硫酸亚铁与硫酸铵反应生成。
一般硫酸亚铁盐在空气中易被氧化，而形成莫尔盐后就比较稳定了。
三种盐的溶解度（单位为g/100g水）如下表：
温度／℃
10
20
30
（NH4）2SO4
73.0
75.4
78.0
FeSO4·
7H2O
20.0
26.5
32.9
（NH4）2SO4•FeSO4
17.2
21.6
28.1
（一）实验室制取少量莫尔盐的流程如下：
试回答下列问题：
（1）步骤1中加入10％Na2CO3溶液的主要作用是___________；
反应中铁屑过量是为了______。
（2）步骤3需要趁热过滤，原因是___________。
（3）从步骤4到莫尔盐，必须进行的操作依次是______，析出的晶体常用________洗涤。
（4）若莫尔盐的饱和溶液中有水20克，当温度从30℃降至10℃，最多析出莫尔盐的质量是________（选填编号）。
A2.18gB大于2.18gC小于2.18gD无法确定
（二）称取质量为1.96g的莫尔盐制成溶液。
用未知浓度的酸性KMnO4溶液进行滴定。
（1）已知MnO4-被还原为Mn2+，试写出该滴定反应的离子方程式____。
（2）判断该反应到达滴定终点的现象为____________。
（3）假设到达滴定终点时，用去VmL酸性KMnO4溶液，则该酸性KMnO4溶液的浓度为_______mol/L。
【答案】除铁屑表面的油污还原氧化生成的Fe3+，保证Fe2+稳定、纯净地存在，减少产物中的Fe3+杂质FeSO4在温度低时溶解度较小，如果不趁热过滤就会有FeSO4·
7H2O析出过滤、洗涤无水酒精或冰水B5Fe2++MnO4-+8H+→5Fe3++Mn2++4H2O加入最后一滴KMnO4溶液紫红色不褪，且半分钟内不褪色1/V
（一）
（1）碳酸钠水解显碱性；
（2）FeSO4在温度低时溶解度较小；
（3）浓缩结晶后需要过滤、洗涤；
温度低时，硫酸亚铁铵的溶解度小；
（4）（NH4）2SO4·
FeSO4在30℃和10℃的溶解度分别为：
28.1g和17.2g；
（二）
（1）MnO4-将二价铁离子氧化为三价铁离子，被还原为Mn2+；
（2）高锰酸钾本身有颜色，滴定亚铁离子是不需要指示剂的；
升级会员 