高二反应原理大题汇总Word格式文档下载.docx
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H2S（g）与O2（g）反应产生SO2（g）和H2O（g）的热化学方程式是。
（2）SO2是大气污染物，海水具有良好的吸收SO2的能力，其过程如下。
①SO2溶于海水生成H2SO3，H2SO3最终会电离出SO32—，其电离方程式是。
②SO32—可以被海水中的溶解氧氧化为SO42—。
海水的pH会（填“升高”、“不变”或“降低”）。
③为调整海水的pH，可加入新鲜的海水，使其中的HCO3—参与反应，其反应的离子方程式是。
④在上述反应的同时需要大量鼓入空气，其原因是。
（3）自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液，向地下深层渗透，遇到难溶的ZnS，慢慢转变为铜蓝（CuS），用化学用语表示由ZnS转变为CuS的过程：
（4）SO2和O2在H2SO4溶液中可以构成原电池，其负极反应式是。
4．（14分）以锌锰废电池中的碳包（含碳粉、Fe、Cu、Ag和MnO2等物质）为原料回收MnO2的工艺流程如下：
I.将碳包中物质烘干，用足量稀HNO3溶解金属单质，过滤，得滤渣a；
II.将滤渣a在空气中灼烧除去碳粉，得到粗MnO2；
III.向粗MnO2中加入酸性H2O2溶液，MnO2溶解生成Mn2+，有气体生成；
IV.向III所得溶液（pH约为6）中缓慢滴加0.50mol•L-1Na2CO3溶液，过滤，得滤渣b，其主要成分为MnCO3；
V.滤渣b经洗涤、干燥、灼烧，制得较纯的MnO2。
（1）Ι中Ag与足量稀HNO3反应生成NO的化学方程式为。
（2）已知II的灼烧过程中同时发生反应：
MnO2（s）+C（s）===MnO（s）+CO（g）△H=+24.4kJ•mol-1
MnO2（s）+CO（g）===MnO（s）+CO2（g）△H=-148.1kJ•mol-1
写出MnO2和C反应生成MnO和CO2的热化学方程式：
。
（3）H2O2分子中含有的化学键类型为、。
（4）III中MnO2溶解的化学方程式为，溶解一定量的MnO2，H2O2的实际消耗量比理论值高，用化学方程式解释原因：
（5）IV中，若改为“向0.50mol•L-1Na2CO3溶液中缓慢滴加III所得溶液”，滤渣b中会混有较多Mn（OH）2沉淀，解释其原因：
（6）V中MnCO3在空气中灼烧的化学方程式为。
5.（14分）氯气常用于自来水厂杀菌消毒。
（1）工业上用铁电极和石墨做为电极电解饱和食盐水生产氯气，铁电极作极，石墨电极上的电极反应式为。
（2）氯氧化法是在碱性条件下，用Cl2将废水中的CN-氧化成无毒的N2和CO2。
该反应的离子方程式为。
（3）氯胺（NH2Cl）消毒法是在用液氯处理自来水的同时通入少量氨气，发生反应：
Cl2+NH3===NH2Cl+HCl，生成的NH2Cl比HClO稳定，且能部分水解重新生成HClO，起到消毒杀菌的作用。
①氯胺能消毒杀菌的原因是（用化学用语表示）。
②氯胺消毒法处理后的水中，氮元素多以NH4+的形式存在。
NH4+（aq）+1.5O2（g）===NO2-（aq）+2H+（aq）+H2O（l）ΔH=－273kJ·
mol-1
NH4+（aq）+2O2（g）===NO3-（aq）+2H+（aq）+H2O（l）ΔH=－346kJ·
NO2-（aq）被O2氧化成NO3-（aq）的热化学方程式为。
6．（10分）溴及其化合物广泛应用在有机合成、化学分析等领域。
（1）海水提溴过程中溴元素的变化如下：
①过程I，海水显碱性，调其pH<
3.5后，再通入氯气。
i．通入氯气后，反应的离子方程式是____________________________
ii．调节海水pH可提高Cl2的利用率，用平衡原理解释其原因是_________________________________。
②过程II，用热空气将溴赶出，再用弄碳酸钠溶液吸收。
完成并配平下列方程式。
Br2+
Na2CO3=
NaBrO3+
CO2+
_______
③过程III，用硫酸酸化可得Br2和Na2SO4的混合溶液。
相同条件下，若用盐酸酸化，则所得溴的质量减少，原因是____________________。
（2）NaBrO3是一种分析试剂。
向硫酸酸化的NaI溶液中逐滴加入NaBrO3溶液，当加入2.6molNaBrO3时，测得反应后溶液中溴和碘的存在形式及物质的量分别为：
粒子
I2
Br2
IO3-
物质的量/mol
0.5
1.3
则原溶液中NaI的物质的量为_______mol。
7．（12分）硫酸工厂的烟气中含有SO2，有多种方法可实现烟气脱硫。
（1）工业制硫酸的过程中，SO2被氧气氧化的化学方程式为。
（2）“湿式吸收法”利用吸收剂与SO2发生反应从而脱硫。
25℃时，H2SO3
HSO3-+H+K=1.5×
10-2
H2CO3
HCO3-+H+K=4.4×
10-7
1下列试剂中适合用作该法吸收剂的是（填字母序号）。
a.石灰乳b.Na2SO3溶液c.Na2CO3溶液
②“钠碱法”用NaOH溶液作吸收剂，向100mL0.2mol·
L-1的NaOH溶液中通入标准状况下0.448LSO2气体，反应后测得溶液pH<
7，则溶液中下列各离子浓度关系正确的是
（填字母序号）。
a.c（HSO3-）>
c（SO32-）>
c（H2SO3）b.c（Na+）>
c（HSO3-）>
c（H+）>
c（SO32-）
c.c（Na+）+c（H+）=c（HSO3-）+c（SO32-）+c（OH-）
（3）某硫酸厂拟用烟气处理含Cr2O72-的酸性废水，在脱硫的同时制备Cr2O3产品。
具体流程如下：
含Cr2O72-的废水
1吸收塔中反应后的铬元素以Cr3+形式存在，则其中发生反应的离子方程式为。
2中和池中的反应除生成Cr（OH）3沉淀外，还会产生某种气体，该气体的化学式为。
8.（14分）欲降低废水中重金属元素铬的毒性，可将
转化为Cr（OH）3沉淀除去。
氢氧化物开始沉淀时的pH
氢氧化物沉淀完全时的pH
Fe2＋
7.0
9.0
Fe3＋
1.9
3.2
Cr3＋
6.0
8.0
（1）某含铬废水处理的主要流程如图-22所示：
①初沉池中加入的混凝剂是K2SO4﹒Al2（SO4）3﹒24H2O，用离子方程式表示其反应原理是。
②反应池中发生主要反应的离子方程式是
+
+5H+=2Cr3++
+4H2O。
根据“沉淀法”和“中和法”的原理，向沉淀池中加入NaOH溶液，此过程中发生主要反应的离子方程式是、。
证明Cr3+沉淀完全的方法是。
（2）
工业可用电解法来处理含
废水。
实验室利用如图-23模拟处理含
的废水，阳极反应式是Fe-2e-=Fe2+，阴极反应式是2H++2e-=H2↑。
Fe2+与酸性溶液中的
反应的离子方程式是，得到的金属阳离子在阴极区可沉淀完全，从水的电离平衡角度解释其原因是。
用电解法处理该溶液中0.01mol
时，至少得到沉淀的质量是g。
6.（15分）工业上，以钛铁矿为原料制备二氧化钛的工艺流程如下图所示。
钛铁矿主
要成分为钛酸亚铁（FeTiO3），其中一部分铁元素在风化过程中会转化为+3价。
TiOSO4遇水会水解。
（1）步骤②中，用铁粉将Fe3+转化为Fe2+的反应的离子方程式为。
（2）步骤③中，实现混合物的分离是利用物质的（填字母序号）。
a.熔沸点差异b.溶解性差异c.氧化性、还原性差异
（3）步骤②、③、④中，均需用到的操作是（填操作名称）。
（4）请结合化学用语用化学平衡理论解释步骤④中将TiO2+转化为H2TiO3的原理：
（5）可以利用生产过程中的废液与软锰矿（主要成分为MnO2）反应生产硫酸锰
（MnSO4，易溶于水），该反应的离子方程式为。
（6）研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2-CaO作电解质，利用下
图所示装置获得金属钙，并以钙为还原剂，还
原二氧化钛制备金属钛。
①写出阳极所发生反应的电极反应式：
②在制备金属钛前后，CaO的总量不变，其原
因是（请结合化学用语解释）
7.（15分）最新研究发现，用隔膜电解法处理高浓度乙醛废水具
有工艺流程简单、电耗较低等优点，其原理是使乙醛分别在阴、
电解
阳极发生反应，转化为乙醇和乙酸，总反应为：
2CH3CHO+H2O===CH3CH2OH+CH3COOH
实验室中，以一定浓度的乙醛—Na2SO4溶液为电解质溶液，
模拟乙醛废水的处理过程，其装置示意图如右图所示。
（1）若以甲烷燃料电池为直流电源，则燃料电池中b极应通入（填化学式）
气体。
（2）电解过程中，两极除分别生成乙酸和乙醇外，均产生无色气体。
电极反应如下：
阳极：
①4OH--4e-==O2↑+2H2O
②
阴极：
①
②CH3CHO+2e-+2H2O==CH3CH2OH+2OH-
（3）电解过程中，阴极区Na2SO4的物质的量（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（4）电解过程中，某时刻测定了阳极区溶液中各组分的物质的量，其中Na2SO4与
CH3COOH的物质的量相同。
下列关于阳极区溶液中各微粒浓度关系的说法
正确的是（填字母序号）。
a.c（Na+）不一定是c（SO42-）的2倍
b.c（Na+）=2c（CH3COOH）+2c（CH3COO-）
c.c（Na+）+c（H+）=c（SO42-）+c（CH3COO-）+c（OH-）
d.c（Na+）>
c（CH3COOH）>
c（CH3COO-）>
c（OH-）
（5）已知：
乙醛、乙醇的沸点分别为20.8℃、78.4℃。
从电解后阴极区的溶液中分离
出乙醇粗品的方法是。
（6）在实际工艺处理中，阴极区乙醛的去除率可达60%。
若在两极区分别注入1m3
乙醛的含量为3000mg/L的废水，可得到乙醇kg（计算结果保留小
数点后1位）。
8．（13分）
某种碳酸锰矿的主要成分有MnCO3、MnO2、FeCO3、MgO、SiO2、Al2O3等。
已知碳酸锰难溶于水。
一种运用阴离子膜电解法的新技术可用于从碳酸锰矿中提取金属锰，流程如下：
阴离子膜法电解装置如右图所示：
（1）写出用稀硫酸溶解碳酸锰反应的离子方程式。
（2）已知不同金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如下表：
离子
Fe3+
Al3+
Fe2+
Mn2+
Mg2+
开始沉淀的pH
2.7
3.7
7.8
9.3
沉淀完全的pH
4.7
9.6
9.8
10.8
加氨水调节溶液的pH等于6，则滤渣的成分是，滤液中含有的阳离子有H+和。
（3）在浸出液里锰元素只以Mn2+的形式存在，且滤渣中也无MnO2，请解释原因
（4）电解装置中箭头表示溶液中阴离子移动的方向，则A电极是直流电源的极。
实际生产中，阳极以稀硫酸为电解液，阳极的电极反应式为。
（5）该工艺之所以采用阴离子交换膜，是为了防止Mn2+进入阳极区发生副反应生成MnO2造成资源浪费，写出该副反应的电极反应式。
9．（14分）工业上用硫碘开路循环联产氢气和硫酸的工艺流程如下图所示：
请回答下列问题：
（1）在反应器中发生反应的化学方程式是_______。
（2）在膜反应器中发生反应：
2HI（g）
H2（g）＋I2（g）∆H>
0。
若在一定条件密闭容器中加入1molHI（g），n（H2）随时间（t）的变化关系如下图所示：
①该温度下，反应平衡常数K＝_______，若升高温度，K值将_______（填“增大”、“减小”或“不变”）。
②用化学平衡原理解释使用膜反应器及时分离出H2的目的是_______。
（3）电渗析装置如下图所示：
①结合电极反应式解释阴极区HIx转化为HI的原理是_______。
②该装置中发生的总反应的化学方程式是_______。
（4）上述工艺流程中循环利用的物质是_______。
10．（14分）工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。
（1）NaCl的电子式是。
（2）若采用无隔膜法电解冷的食盐水时，Cl2会与NaOH充分接触，导致产物仅是NaClO和H2。
无隔膜法电解冷的食盐水相应的离子方程式为。
（3）
氯碱工业耗能高，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节（电）能30％以上。
在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过。
①经精制的饱和NaCl溶液应从图中电解池的（填写“左”或“右”）池注入。
②图中X是_______（填化学式）；
图示中氢氧化钠溶液质量分数a％与b％的关系是
（填字母）。
A.a%=b%B.a%﹥b%C.a%﹤b%
③上述设计的主要优点有（写出一个方面）_______________________。
（4）氯碱工业的产物NaOH与不同物质反应可以生成不同的盐。
已知常温下，浓度均为0.1mol/L的4种钠盐溶液pH如下表：
溶质
Na2CO3
NaHCO3
NaClO
NaHSO3
pH
11.6
9.7
10.3
5.2
下列说法中，不正确的是（填字母）
a．向氯水中加入NaHCO3，可以增大氯水中次氯酸的浓度
b．四种溶液中，水的电离程度最大的是NaClO
c．常温下，相同物质的量浓度的H2SO3、H2CO3、HClO，pH最大的是H2SO3
d．NaHSO3溶液中离子浓度大小顺序为c（Na+）>
c（HSO3-）>
c（SO32-）>
c（OH-）
11（14分）
某碳素钢锅炉内水垢的主要成分是碳酸钙、硫酸钙、氢氧化镁、铁锈、二氧化硅等。
水垢会形成安全隐患，需及时清洗除去。
清洗流程如下：
Ⅰ．加入NaOH和Na2CO3混合液，加热，浸泡数小时；
Ⅱ．放出洗涤废液，清水冲洗锅炉，加入稀盐酸和少量NaF溶液，浸泡；
Ⅲ．向洗液中加入Na2SO3溶液；
Ⅳ．清洗达标，用NaNO2溶液钝化锅炉。
（1）用NaOH溶解二氧化硅的化学方程式是_____。
（2）已知：
20℃时溶解度/g
CaCO3
CaSO4
Mg（OH）2
MgCO3
1.4×
10-3
2.55×
9×
10-4
1.1×
根据数据，结合化学平衡原理解释清洗CaSO4的过程_____。
（3）在步骤Ⅱ中：
①被除掉的水垢除铁锈外，还有。
②清洗过程中，溶解的铁锈会加速锅炉腐蚀，用离子方程式解释其原因_____。
（4）步骤Ⅲ中，加入Na2SO3的目的是。
（5）步骤Ⅳ中，钝化后的锅炉表面会覆盖一层致密的Fe2O3保护膜。
①完成并配平其反应的离子方程式：
Fe+NO2-+H2O==N2↑++
②下面检测钝化效果的方法合理的是。
a.在炉面上滴加浓H2SO4，观察溶液出现棕黄色的时间
b.在炉面上滴加酸性CuSO4溶液，观察蓝色消失的时间
c.在炉面上滴加酸性K3[Fe（CN）6]溶液，观察出现蓝色沉淀的时间
d.在炉面上滴加浓HNO3，观察出现红棕色气体的时间
12.（1５分）
制烧碱所用盐水需两次精制。
第一次精制主要是用沉淀法除去粗盐水中Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等离子，过程如下：
Ⅰ.向粗盐水中加入过量BaCl2溶液，过滤；
Ⅱ.向所得滤液中加入过量Na2CO3溶液，过滤；
Ⅲ.滤液用盐酸调节pH，获得一次精制盐水。
（1）过程Ⅰ除去的离子是______。
（2）过程Ⅰ、Ⅱ生成的部分沉淀及其溶解度（20℃/g）如下表：
Mg2（OH）2CO3
BaSO4
BaCO3
2.6×
2.5×
7.8×
2.4×
1.7×
①检测Fe3+是否除尽的方法是______。
②过程Ⅰ选用BaCl2而不选用CaCl2，运用表中数据解释原因______。
③除去Mg2+的离子方程式是______。
④检测Ca2+、Mg2+、Ba2+是否除尽时，只需检测Ba2+即可，原因是_____。
（3）第二次精制要除去微量的I-、IO3-、NH4+、Ca2+、Mg2+，流程示意如下：
①过程Ⅳ除去的离子是______。
②盐水b中含有SO42-。
Na2S2O3将IO3-还原为I2的离子方程式是______。
过程VI中，在电解槽的阴极区生成NaOH，结合化学平衡原理解释：
_______。
3
1．（15分）TiO2在工业生产和日常生活中有重要用途。
I、工业上用钛矿石（FeTiO3，含FeO、Al2O3、SiO2等杂质）经过下述反应制得：
其中，步骤②发生的反应为：
2H2SO4+FeTiO3=TiOSO4+FeSO4+2H2O。
（1）净化钛矿石时，是否需要除去杂质FeO？
答：
_________（填“需要”或“不需要”）
（2）净化钛矿石时，需用浓氢氧化钠溶液来处理，写出该过程中发生反应的化学方程式。
II、TiO2可通过下述两种方法制备金属钛：
方法一是电解TiO2来获得Ti（同时产生O2）：
将处理过的TiO2作阴极，石墨为阳极，熔融CaCl2为电解液，用碳块作电解槽池。
（3）阴极反应的电极反应式为___________________________________。
（4）电解过程中需定期向电解槽池中加入碳块的原因是______________________。
方法二是先将TiO2与Cl2、C反应得到TiCl4，再用镁还原得到Ti。
因下述反应难于发生：
TiO2（s）+2Cl2（g）
TiCl4（l）+O2（g）△H=+151kJ·
所以不能直接由TiO2和Cl2反应（即氯化反应）来制取TiCl4。
当往氯化反应体系中加入碳后，碳与上述反应发生耦合，使得反应在高温条件下能顺利进行。
C（s）+O2（g）=CO2（g）△H=-394kJ·
mol-1。
请填空：
TiO2（s）+C（s）+2Cl2（g）=TiCl4（l）+CO2（g）△H=______________
（6）从化学平衡的角度解释：
往氯化反应体系中加入碳时，氯化反应能顺利进行的原因。
____________________________________________________________。
2．（11分）
I．在体积恒定的密闭容器中，充入2molCO2和5molH2，一定条件下发生反应：
CO2（g）+3H2（g）
CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ/mol。
测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示：
（1）从反应开始到第10min，H2的转化率为，在该条件下，反应的平衡常数K=，如果在某一时刻保持温度不变，只改变浓度，使c（CO2）=1.00mol/L，c（H2）=0.40mol/L，c（CH3OH）=c（H2O）=0.80mol/L，则平衡（选填序号）。
a．向正反应方向移动b．向逆反应方向移动
c．不移动d．无法确定平衡移动方向
（2）下列措施中能使n（CH3OH）/n（CO2）增大的是（选填序号）。
a．升高温度b．充入He（g），使体系压强增大
c．将H2O（g）从体系中分离d．再充入lmolCH3OH（g）
II．熔融碳酸盐燃料电池（MCFS），发明于1889年。
现有一个碳酸盐燃料电池，以一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质，操作温度为650℃，在此温度下以镍为催化剂，以煤气（CO、H2的体积比为1:
1）直接作燃料，其工作原理如图所示。
（1）A电极的电极反应方程式为。
（2）常温下，用石墨作电极，以此电源电解一定量的CuSO4溶液。
当两极产生的气体体积相同时停止通电，若电解后溶液的体积为2L，溶液的pH=1（不考虑水解
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