备战高考化学化学反应原理的综合题试题附答案文档格式.docx

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2Fe2++H2O2+2H3PO4=2FePO4↓+2H2O+4H+，将得到的FePO4与草酸、Li2CO3焙烧生成锂离子电池的正极材料LiFePO4。

【详解】

根据上述分析可知，

（1）LiFePO4中Li的化合价为+1价，P为+5价O为-2价，根据正负化合价的代数和为0，Fe的化合价是+2，故答案为+2；

（2）钛铁矿“酸溶”前需要进行粉碎，粉碎可以增加钛铁矿与硫酸按触面积，增大酸溶速率，故答案为增加钛铁矿与硫酸按触面积，增大酸溶速率；

（3）加入铁粉主要是还原铁离子，也会与过量的酸反应：

2H++Fe==H2↑+Fe2+、2Fe3++Fe=3Fe2+；

操作II为一系列操作，名称是加热浓缩、冷却结晶、过滤，其中用到的陶瓷仪器为蒸发皿，故答案为2H++Fe==H2↑+Fe2+、Fe+2Fe3+==3Fe2+；

蒸发皿；

（4）TiO2+易水解生成TiO（OH）2，其水解的离子方程式为TiO2++2H2O

TiO（OH）2+2H+；

“转化”利用的是TiO2+的水解过程，需要对溶液加热，加热可以促进水解，故答案为TiO2++2H2O

促进水解；

（5）Ksp（FePO4）=c（Fe3+）c（PO43-），则c（Fe3+）=

=

=1.0×

10-5mol/L，故答案为1.0×

10-5；

（6）“沉铁”的为绿矾与过氧化氢、H3PO4混合生成FePO4，离子方程式为：

2Fe2++H2O2+2H3PO4=2FePO4↓+2H2O+4H+，焙烧时的反应方程式为2FePO4+Li2CO3+H2C2O4

2LiFePO4+H2O+3CO2↑；

H2O2与草酸（ 

H2C2O4）的物质的量之比为1:

1，则17% 

H2O2溶液与草酸（ 

H2C2O4）的质量比为

，故答案为

。

2．茶叶中的茶多酚是一种天然抗氧化剂（其抗氧化能力是VC的5～10倍），它易溶于水、乙醇、乙酸乙酯，难溶于氯仿。

在酸性介质中，茶多酚能将Fe3+还原为Fe2+，Fe2+与K3Fe（CN）6生成的深蓝色配位化合物KFe[Fe（CN）6]对特定波长光的吸收程度（用光密度值A表示）与茶多酚在一定浓度范围内成正比。

A与茶多酚标准液浓度的关系如图1所示：

某实验小组设计如下实验流程从茶叶中提取茶多酚：

请回答下列问题：

（1）操作①用水浸取茶多酚时，实验小组发现搅拌速度对茶多酚浸出量的影响如图2所示，原因是____。

若用乙醇浸取茶多酚操作如下：

称取10g茶叶末，用滤纸包好，装入恒压滴液漏斗中，圆底烧瓶内加沸石和适量乙醇，如图3安装后，通冷凝水，加热套加热，当乙醇被加热沸腾后，控制加热套温度在90℃。

为使恒压漏斗内液面高出茶叶包约0.5cm，并保持约1h，可行的操作方法是________。

（2）减压蒸发相对于一般蒸发的优点是________；

氯仿的作用是________。

（3）下列有关实验基本操作不正确的是________。

A．图3中冷凝水流向为a进b出

B．分液漏斗使用前须检验是否漏水并洗净备用

C．操作①过滤时，可用玻璃棒适当搅拌以加快分离速度

D．萃取过程中，经振摇并放气后，将分液漏斗置于铁圈上立即分液

（4）称取1.25g粗产品，用蒸馏水溶解并定容至1000mL，移取该溶液1.00mL，加过量Fe3+和K3Fe（CN）6酸性溶液，用蒸馏水定容至100mL后，测得溶液光密度值A=0.800，则产品的纯度是_____（以质量分数表示）。

【答案】茶多酚易被氧气氧化，搅拌速度越快，茶多酚氧化速度越快，浸出率越低关闭活塞，当漏斗内液面高出茶叶包约0.5cm时，调节活塞使乙醇冷凝速度与漏斗放液速度一致降低蒸发温度防止产物氧化或分解萃取（或除杂）CD96%

茶叶用水浸泡时，茶多酚、氨基酸、茶碱等溶解在水中，过滤后，去除滤渣，得到的滤液减压蒸发，可降低蒸发温度，防止氧化反应的发生；

往浓缩液中加入氯仿、分液，可得含氯仿的有机溶液①，水溶液②中含有茶多酚，用乙酸乙酯萃取、分液，可得茶多酚的乙酸乙酯溶液，然后减压蒸发，即可获得茶多酚粗产品。

（1）操作①用水浸取茶多酚时，从图2中可以看出，搅拌速率越快，光密度值（A）越小，即茶多酚浓度越小，因为茶多酚易被氧气氧化，搅拌越快，与空气的接触越多，由此得出原因是：

茶多酚易被氧气氧化，搅拌速度越快，茶多酚氧化速度越快，浸出率越低。

为使恒压漏斗内液面高出茶叶包约0.5cm，并保持约1h，可行的操作方法是关闭活塞，当漏斗内液面高出茶叶包约0.5cm时，调节活塞使乙醇冷凝速度与漏斗放液速度一致。

答案为：

茶多酚易被氧气氧化，搅拌速度越快，茶多酚氧化速度越快，浸出率越低；

关闭活塞，当漏斗内液面高出茶叶包约0.5cm时，调节活塞使乙醇冷凝速度与漏斗放液速度一致；

（2）减压蒸发比蒸发所需的温度低，除节省能源外，还可使环境的温度降低，其优点是降低蒸发温度防止产物氧化或分解；

因为后加入的乙酸乙酯萃取茶多酚，则氯仿萃取的应是杂质，由此得出氯仿的作用是萃取（或除杂）。

降低蒸发温度防止产物氧化或分解；

萃取（或除杂）；

（3）A．图3中冷凝水流向应下进上出，即a进b出，A正确；

B．分液漏斗使用前，为防漏液，应查漏，然后洗涤备用，B正确；

C．操作①过滤时，不可用玻璃棒搅拌，否则会造成滤纸损坏，C不正确；

D．萃取过程中，分液漏斗应静置分层后，再进行分液，D不正确；

故选CD。

CD；

（4）溶液光密度值A=0.800，从表中可查得茶多酚的浓度为1.2×

10-5g/mL，由此可得出原1000mL溶液中所含茶多酚的质量为1.2×

10-5g/mL×

100mL×

=1.2g，则产品的纯度是

=96%。

96%。

【点睛】

搅拌越快，茶多酚与Fe3+的接触面积越大，还原Fe3+的速率越快，光密度值理应越大，但事实上，光密度值反应越小，则表明茶多酚在搅拌过程中发生了转化。

只有联系到茶多酚的性质，才能解决此问题，于是采用类推法。

茶多酚也属于酚类，所以具有类似苯酚的性质，

3．碳酸亚铁可用于制备补血剂。

某研究小组制备了FeCO3，并对FeCO3的性质和应用进行了探究。

已知：

①FeCO3是白色固体，难溶于水②Fe2＋+6SCN-

Fe（SCN）64-（无色）

Ⅰ.FeCO3的制取（夹持装置略）

实验i：

装置C中，向Na2CO3溶液（pH＝11.9）通入一段时间CO2至其pH为7，滴加一定量FeSO4溶液，产生白色沉淀，过滤、洗涤、干燥，得到FeCO3固体。

（1）试剂a是_____。

（2）向Na2CO3溶液通入CO2的目的是_____。

（3）C装置中制取FeCO3的离子方程式为_____。

（4）有同学认为C中出现白色沉淀之后应继续通CO2，你认为是否合理并说明理由________。

Ⅱ.FeCO3的性质探究

实验ii

实验iii

（5）对比实验ⅱ和ⅲ，得出的实验结论是_____。

（6）依据实验ⅱ的现象，写出加入10%H2O2溶液的离子方程式_____。

Ⅲ.FeCO3的应用

（7）FeCO3溶于乳酸［CH3CH（OH）COOH］能制得可溶性乳酸亚铁（[CH3CH（OH）COO]2Fe，相对分子质量为234）补血剂。

为测定补血剂中亚铁含量进而计算乳酸亚铁的质量分数，树德中学化学实验小组准确称量1.0g补血剂，用酸性KMnO4溶液滴定该补血剂，消耗0.1000mol/L的KMnO4溶液10.00mL，则乳酸亚铁在补血剂中的质量分数为_____，该数值异常的原因是________（不考虑操作不当以及试剂变质引起的误差）。

【答案】饱和NaHCO3溶液降低溶液中OH-浓度，防止生成Fe（OH）22HCO3-+Fe2+=FeCO3↓+CO2↑+H2O不合理，CO2会和FeCO3反应生成Fe（HCO3）2（或合理，排出氧气的影响）Fe2+与SCN-的络合（或结合）会促进FeCO3固体的溶解或FeCO3固体在KSCN溶液中的溶解性比KCl溶液中大6Fe（SCN）64-+3H2O2=2Fe（OH）3↓+4Fe（SCN）3+24SCN-或6Fe2++3H2O2+12SCN-=2Fe（OH）3↓+4Fe（SCN）3或6Fe2++3H2O2=2Fe（OH）3↓+4Fe3+117%乳酸根中的羟基被KMnO4氧化，也消耗了KMnO4

I.装置A中碳酸钙和稀盐酸反应生成的二氧化碳中混有挥发的氯化氢气体，需要利用装置B中盛装的饱和碳酸氢钠溶液除去，装置C中，向碳酸钠溶液（pH=11.9）通入一段时间二氧化碳至其pH为7，滴加一定量硫酸亚铁溶液产生白色沉淀，过滤，洗涤，干燥，得到FeCO3；

II.（5）根据Fe2＋+6SCN-

Fe（SCN）64-分析FeCO3在KCl和KSCN两种不同溶液中的溶解度不同判断；

（6）实验ii中溶液显红色且有红褐色沉淀生成，说明加入10%过氧化氢溶液后有Fe（OH）3和Fe（SCN）3生成；

（7）FeCO3溶于乳酸［CH3CH（OH）COOH］能制得可溶性乳酸亚铁补血剂，根据得失电子守恒和元素守恒建立关系式进行计算；

乳酸根中有羟基，也能被高锰酸钾溶液氧化。

I.

（1）装置A中制取的CO2中混有HCl，欲除去CO2中混有的HCl，B中盛装的试剂a应是饱和NaHCO3溶液，故答案为：

饱和NaHCO3溶液；

（2）向Na2CO3溶液中通入CO2的目的是利用CO2和Na2CO3反应生成的NaHCO3，提高溶液中HCO3-的浓度，抑制CO32-的水解，降低溶液中OH-的浓度，防止生成Fe（OH）2，故答案为：

降低溶液中OH-浓度，防止生成Fe（OH）2；

（3）装置C中，向Na2CO3溶液（pH=11.9）通入一段时间CO2至其pH为7，此时溶液中溶质主要为NaHCO3，再滴加FeSO4溶液，有FeCO3沉淀生成，发生反应的离子方程式为2HCO3-+Fe2+=FeCO3↓+CO2↑+H2O，故答案为：

2HCO3-+Fe2+=FeCO3↓+CO2↑+H2O；

（4）FeCO3沉淀能溶解在CO2的水溶液中，生成可溶于水的Fe（HCO3）2，降低产物的量，则当出现白色沉淀之后不应继续通入CO2，或者：

出现白色沉淀之后继续通CO2，可防止空气中氧气氧化FeCO3，提高产物的纯度，故答案为：

不合理，CO2会和FeCO3反应生成Fe（HCO3）2（或合理，排出氧气的影响）；

Ⅱ.（5）通过对比实验ii和iii，可知Fe2+与SCN-的络合生成可溶于水的Fe（SCN）64-，会促进FeCO3固体的溶解，故答案为：

Fe2+与SCN-的络合（或结合）会促进FeCO3固体的溶解或FeCO3固体在KSCN溶液中的溶解性比KCl溶液中大；

（6）依据实验ⅱ的现象，可知在含有Fe2+的溶液中滴加10%的过氧化氢溶液后，有Fe（OH）3和Fe（SCN）3生成，发生反应的离子方程式为6Fe（SCN）64-+3H2O2=2Fe（OH）3↓+4Fe（SCN）3+24SCN-或6Fe2++3H2O2+12SCN-=2Fe（OH）3↓+4Fe（SCN）3或6Fe2++3H2O2=2Fe（OH）3↓+4Fe3+；

故答案为：

6Fe（SCN）64-+3H2O2=2Fe（OH）3↓+4Fe（SCN）3+24SCN-或6Fe2++3H2O2+12SCN-=2Fe（OH）3↓+4Fe（SCN）3或6Fe2++3H2O2=2Fe（OH）3↓+4Fe3+；

Ⅲ.（7）FeCO3溶于乳酸［CH3CH（OH）COOH］能制得可溶性乳酸亚铁（[CH3CH（OH）COO]2Fe补血剂，可得关系式MnO4~5Fe2+~5[CH3CH（OH）COO]2Fe，则乳酸亚铁的物质的量为0.1000mol/L×

0.01L×

5=0.005mol，则乳酸亚铁的质量分数

，由于乳酸根中含有羟基，也可以被酸性高锰酸钾溶液氧化，导致消耗高锰酸钾溶液的量增多，而计算中只按Fe2+被氧化，故计算所得乳酸亚铁的质量偏大，导致产品中乳酸亚铁的质量分数大于100%，故答案为：

117%；

乳酸根中的羟基被KMnO4氧化，也消耗了KMnO4。

4．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。

已知：

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；

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。

5．草酸铵[（NH4）2C2O4]为无色柱状晶体，不稳定，受热易分解，可用于测定Ca2+、Mg2+的含量。

I．某同学利用如图所示实验装置检验草酸铵的分解产物。

（l）实验过程中，观察到浸有酚酞溶液的滤纸变红，装置B中澄清石灰水变浑浊，说明分解产物中含有____（填化学式）；

若观察到____，说明分解产物中含有CO2草酸铵分解的化学方程式为____。

（2）反应开始前，通人氮气的目的是____。

（3）装置C的作用是____。

（4）还有一种分解产物在一定条件下也能还原CuO，该反应的化学方程式为_____。

Ⅱ．该同学利用草酸铵测定血液中钙元素的含量。

（5）取20.00mL血液样品，定容至l00mL，分别取三份体积均为25.00mL稀释后的血液样品，加入草酸铵，生成草酸钙沉淀，过滤，将该沉淀溶于过量稀硫酸中，然后用0.0l00mol/LKMnO4溶液进行滴定。

滴定至终点时的实验现象为____。

三次滴定实验消耗KMnO4溶液的体积分别为0.43mL，0.4lmL，0.52mL，则该血液样品中钙元素的含量为__________mmol/L。

【答案】NH3、CO2E中黑色固体变红，F中澄清石灰水变浑浊（NH4）2C2O4

2NH3↑+CO2↑+CO↑+H2O排尽装置中的空气充分吸收CO2，防止干扰CO的检验2NH3+3CuO

3Cu+N2+3H2O因最后一滴KMnO4溶液的滴入，溶液变为粉红色，且半分钟内不褪去2.1

（l）按实验过程中观察到现象，推测分解产物并书写草酸铵分解的化学方程式；

（2）氮气驱赶装置内原有气体，从空气对实验不利因素来分析；

（3）由所盛装的物质性质及实验目的推测装置C的作用；

（4）从分解产物中找到另一个有还原性的物质，结合氧化还原反应原理写该反应的化学方程式；

Ⅱ．（5）三次平行实验，计算时要数据处理，结合关系式进行计算；

（l）实验过程中，观察到浸有酚酞溶液的滤纸变为红色说明分解产物中含有氨气，装置B中澄清石灰水变浑浊，说明分解产物中含有二氧化碳气体；

若观察到装置E中氧化铜由黑色变为红色，装置F中澄清石灰水变浑浊，说明分解产物中含有CO；

NH3；

CO2；

E中黑色固体变红，F中澄清石灰水变浑浊；

草酸铵分解产生了CO2、NH3、CO，结合质量守恒定律知，另有产物H2O，则草酸铵分解的化学方程式为（NH4）2C2O4

2NH3↑+CO2↑+CO↑+H2O；

（NH4）2C2O4

（2）反应开始前，通人氮气的目的是排尽装置中的空气，避免CO与空气混合加热发生爆炸，并防止空气中的CO2干扰实验；

排尽装置中的空气；

（3）装置E和F是验证草酸铵分解产物中含有CO，所以要依次把分解产生的CO2、气体中的水蒸气除去，所以装置C的作用是：

吸收CO2，避免对CO的检验产生干扰；

充分吸收CO2，防止干扰CO的检验；

（4）还有一种分解产物在一定条件下也能还原CuO，那就是氨气，NH3也会与CuO反应，其产物是N2和水，该反应的化学方程式为2NH3+3CuO

3Cu+N2+3H2O；

2NH3+3CuO

（5）草酸钙沉淀溶于过量稀硫酸中得到草酸，用0.0l00mol/LKMnO4溶液进行滴定，反应为

，滴定至终点时，因最后一滴KMnO4溶液的滴入，溶液变为粉红色，且半分钟内不褪去；

因最后一滴KMnO4溶液的滴入，溶液变为粉红色，且半分钟内不褪去；

三次滴定实验消耗KMnO4溶液的体积分别为0.43mL，0.4lmL，0.52mL，应舍弃0.52mL，误差较大，则平均体积为0.42mL，滴定反应为

，

；

=1.05×

10−5mol，所以20mL血液样品中含有的钙元素的物质的量为

，即4.2×

10−2mmol，则该血液中钙元素的含量为

2.1。

6．25℃、101kPa下，稀强酸与稀强碱溶液反应中和热为57.3kJ/mol。

（1）写出表示稀H2SO4与稀烧碱溶液反应的中和热的热化学方程式：

___。

（2）学生甲用50mL0.25mol/L硫酸与50mL0.55mol/L烧碱溶液测定中和热装置如图。

①实验时所需的玻璃仪器除烧杯、量筒外还需：

__。

②该装置中有一处错误是：

如果用该错误装置测定，测得的中和热ΔH会___（填“偏大、偏小、无影响”）。

③如果用60mL0.25mol/L硫酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所求中和热___（填“相等、不相等”）。

④若反应前溶液以及中和后的混合液的密度均设为1g/cm3，混合前酸与碱的温度均为t1，混合后溶液的温度为t2，比热容为4.18J/（g·

℃），则中和热ΔH=___。

（3）学生乙用2mol/L的硫酸来测定与锌粒和锌粉反应的快慢，设计如图装置：

该生两次实验测定时间均设定为10min，则他还要测定的另一个数据是：

②若要减小产生H2的速率而又