宁波高考化学知识点过关培优易错难题训练化学反应原理.docx
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宁波高考化学知识点过关培优易错难题训练化学反应原理
宁波高考化学知识点过关培优易错难题训练:
化学反应原理
劣,13.00%以上为优等品。
请回答:
表1反应温度对产品收率及活性氧含量的影响
反应温度/C
产品收率/%
活性氧质量分数/%
5
65.3
12.71
10
73.2
13.24
15
85.0
13.55
20
83.2
13.30
25
55.1
12.78
表2加料时间对产品收率及活性氧含量的影响
加料时间/min
产品收率/%
活性氧质量分数/%
5
65.7
13.30
10
76.8
14.75
15
81.3
14.26
20
89.0
13.82
25
87.9
13.51
(2)分析表2,加料时间对产品收率也有很大影响,时间太短或太长均不利于生产,加料时间太短导致产品收率较低的原因是。
(3)结晶过程中加入氯化钠,作用是。
(4)下列关于抽滤操作,正确的是。
A.准备略大于漏斗内径的滤纸,以盖住布氏漏斗瓷板上的小孔
B.用倾析法先转移溶液,待溶液快流尽时再转移沉淀
C.洗涤沉淀时,加入少量水并开大水龙头,重复操作2〜3次
D.用玻璃棒轻轻刮下抽滤得到的固体,晾干后保存在试剂瓶中
(5)使用图2所示装置抽滤,中途需停止抽滤时,最佳操作为。
(6)产品出厂前需测定活性氧的质量分数,现将O.IOOOg某厂的产品(所含杂质均不参与
反应)溶于水配成溶液,加入10.00mL1.000mol?
L「1的稀硫酸,再加入足量KI,摇匀后置
于暗处,充分反应后,加入少量,用0.1000mol?
L-1的Na2SO3标准溶液滴定,若该
产品的活性氧质量分数为13.60%,则达到滴定终点时共消耗标准液的体积为mLo[已
知:
2Na2®O3+l2=Na2SO6+2Nal]
【答案】15C该反应为放热反应,加料太快会导致温度显著升高,双氧水分解降低产
品溶解度,便于产品析出B先打开活塞,再关闭水龙头淀粉溶液17.00
【解析】
【详解】
(1)由表可知,15C时,产品收率和活性氧的质量分数高;故答案为:
15C;
(2)由已知:
①,该反应为放热反应,加料太快会导致温度显著升高,双氧水分解,不利于反应的进行;故答案为:
该反应为放热反应,加料太快会导致温度显著升高,双氧水分解;
(3)结晶过程中加入氯化钠、搅拌,能降低过碳酸钠的溶解度,有利于产品析出;故答案为:
降低产品溶解度,便于产品析出;
(4)
A错误;
2〜3次,C错误;
D错误;
A.准备略小于漏斗内径的滤纸,盖住布氏漏斗瓷板上的小孔,
B.用倾析法先转移溶液,待溶液快流尽时再转移沉淀,B正确;
C.洗涤沉淀时,加入少量水,关小水龙头,减小流速,重复操作
D.用玻璃棒轻轻刮下抽滤得到的固体,过碳酸钠不稳定,应避光保存,故答案为:
B;
(5)
使用图2所示装置抽滤,中途需停止抽滤时,为防止自来水倒吸,最佳操作为先打开
2H2O+I2,故用淀粉溶液做指示剂;用0.1000mol?
L「1的NqSQ标准溶液滴定生成的碘单
质:
2N@SQ+l2=NaS4Q+2Nal,贝UHQ〜2Na2$Q,n(Na2$Q)=2n(H2O),则消耗的标
2n(H2O2)
准液的体积为=(0.136X0.1000g)X2-16-0.1000mol/L=0.0170L=
17.00mL;故答案为:
淀粉溶液;17.00。
【点睛】
工艺流程实验题要分析流程,所有设计都是为了实现流程的目标,在分析问题时要把握住这一基本原则,就能防止跑偏方向。
2.某同学设计如下三个实验方案以探究某反应是放热反应还是吸热反应:
方案一:
如图1,在小烧杯里放一些除去氧化铝保护膜的铝片,然后向烧杯里加入10mL2
mol稀硫酸,再插入一支温度计,温度计的温度由20C逐渐升至75C,随后,温度逐
渐下降至30C,最终停留在20C。
方案二:
如图2,在烧杯底部用熔融的蜡烛粘一块小木片,在烧杯里加入10mL2molL1
硫酸溶液,再向其中加
入氢氧化钠溶液,片刻后提起烧杯,发现小木片脱落下来。
用Imm
方案三:
如图3,甲试管中发生某化学反应,实验前U形管红墨水液面相平,在化学反应
过程中,通过U形管两侧红
墨水液面高低判断某反应是吸热反应还是放热反应。
序号
甲试管里发生反应的物质
U形管里红墨水液面
①
氧化钙与水
左低右高
②
氢氧化钡晶体与氯化铵晶体(充分搅拌)
?
③
铝片与烧碱溶液
左低右高
④
铜与浓硝酸
左低右高
根据上述实验回答相关问题:
(1)铝片与稀硫酸的反应是(填吸热”或放热”反应,写出该反应的离子方程
式:
。
(2)方案一中,温度升至最大值后又下降的原因是。
(3)方案二中,小木片脱落的原因是,由此得出的结论是。
(4)方案三中,如果甲试管里发生的反应是放热反应,则U形管里红墨水液面:
左边
(填高于”低于”或等于”右边。
(5)由方案三的现象得出结论:
①③④组物质发生的反应都是(填吸热”或放
热”反应,如果放置较长时间,可观察到U形管里的现象是。
(6)方案三实验②的U形管中的现象为,说明反应物的总能量(填大
于”小于”或等于”生成物的总能量
【答案】放热2AI+6H+===2Al3++3H2f反应完全后,热量向空气中传递,烧杯里物质的温度降低蜡烛熔化氢氧化钠与硫酸的反应放热低于放热红墨水液面左右相平
红墨水液面左高右低小于
【解析】
【分析】
【详解】
(1)金属与酸的反应是放热反应,因此铝片与稀硫酸的反应是放热反应,该反应的离子方
程式为2AI+6H*===2AI3++3H2f,故答案为放热;2AI+6H*===2AI3++3出f;
(2)方案一中,温度升至最大值后又下降的原因可能是反应完全后,热量向空气中传递,烧杯里物质的温度降低,故答案为反应完全后,热量向空气中传递,烧杯里物质的温度降低;
(3)方案二中,反应放出的热量,使得蜡烛熔化,小木片脱落,故答案为蜡烛熔化;氢氧化钠与硫酸的反应放热;
(4)方案三中,如果甲试管里发生的反应是放热反应,装置中气体的压强增大,U形管里红墨水液面:
左边低于右边,故答案为低于;
(5)由方案三的现象得出结论:
①③④组物质发生的反应都是放热反应,如果放置较长时
间,热量散失,装置中气体的压强与外界压强相等,U形管中红墨水液面左右相平,故答
案为放热;红墨水液面左右相平;
(6)方案三实验②属于吸热反应,U形管中红墨水液面左高右低,故答案为红墨水液面左
高右低;小于。
3.碳酸亚铁可用于制备补血剂。
某研究小组制备了FeCQ,并对FeCO的性质和应用进行
了探究。
已知:
①FeCQ是白色固体,难溶于水②Fe"+6SCN^Fe(SCN)4-(无色)
溶液,产生白色沉淀,过滤、洗涤、干燥,得到FeCQ固体。
(1)试剂a是。
⑵向Na2CC3溶液通入CO2的目的是。
(3)C装置中制取FeCQ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
n.FeCQ的性质探究
ri
4rrwl/L
PI
充分瞩蕩,
Kg舉知
—
V
述斜1哼伸*£
5确1略的
r
-
实验ii
Feco-Kht
(6)依据实验i的现象,写出加入10%H2O2溶液的离子方程式
川.FeCQ的应用
(7)FeCO3溶于乳酸]CH3CH(OH)COOH能制得可溶性乳酸亚铁([CH3CH(OH)COO2Fe,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NaHCQ溶液降低溶液中OH■浓度,防止生成Fe(OH)>2HCO3-+Fe2+=FeC^J+CQf+HO不合理,CO2会和FeCQ反应生成Fe(HCQ)2(或合理,排出氧气的影响)FQ与SCN的络合(或结合)会促进FeCQ固体的溶解或FeCQ固体在KSCN溶液中的溶解性比KCl溶液中大6Fe(SCN64-+3H2O2=2Fe(OH)3J+4Fe(SCN3)+24SCN或
6Fe2++3H2O2+l2SCN=2Fe(OH)4+4Fe(SCN^或6Fe2++3H2O2=2Fe(OH)3J+4Fm+117%乳酸根
中的羟基被KMnO4氧化,也消耗了KMnO4
【解析】
【分析】
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
FeCO;
II.⑸根据Fe"+6SCN,—Fe(SCN64-分析FeCQ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(SCN3生成;
(7)FeCO溶于乳酸]CH3CH(0H)C00H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。
【详解】
I.
(1)装置A中制取的C02中混有HCI,欲除去C02中混有的HCI,B中盛装的试剂a应是饱和NaHCQ溶液,故答案为:
饱和NaHCCb溶液;
⑵向NazCCb溶液中通入C02的目的是利用CQ和NazCCb反应生成的NaHCQ,提高溶液中HCQ-的浓度,抑制CO2-的水解,降低溶液中0H-的浓度,防止生成Fe(OH)2,故答案为:
降低溶液中0H-浓度,防止生成Fe(OH)2;
⑶装置C中,向Na2C03溶液(pH=11.9)通入一段时间C02至其pH为7,此时溶液中溶质主要为NaHCQ,再滴加FeS0溶液,有FeCQ沉淀生成,发生反应的离子方程式为2HCQ-+
Fe2+=FeC^J+C0f+H20,故答案为:
2HC8+Fe2+=FeCQj+C0f+H20;
(4)FeCQ沉淀能溶解在CQ的水溶液中,生成可溶于水的Fe(HCQ)2,降低产物的量,则当
出现白色沉淀之后不应继续通入CC2,或者:
出现白色沉淀之后继续通CQ,可防止空气中
氧气氧化FeCQ,提高产物的纯度,故答案为:
不合理,CQ会和FeCQ反应生成
Fe(HCQ)2(或合理,排出氧气的影响);
n.⑸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)4-,会促进
FeCQ固体的溶解,故答案为:
F0与SCN的络合(或结合)会促进FeCQ固体的溶解或
FeCQ固体在KSCN溶液中的溶解性比KCl溶液中大;
⑹依据实验ii的现象,可知在含有F0的溶液中滴加10%的过氧化氢溶液后,有Fe(OH)3和
Fe(SCN3生成,发生反应的离子方程式为6Fe(SCN64-+3H2O2=2Fe(OH)3J+4Fe(SCN)+24SCN或
6Fe2++3H2O2+12SCN=2Fe(OH)4+4Fe(SCN3或6Fe2++3H2O2=2Fe(OH)3J+4Fc3+;
故答案为:
6Fe(SCN64-+3H2O2=2Fe(OH)3J+4Fe(SCN)+24SCN或6Fe2++3H2Q+12SCN=2Fe(OH)3J+4Fe(SCN3)或6Fe2++3H2O2=2Fe(OH》J+4R?
+;
川.(7)FeCQ溶于乳酸]CH3CH(OH)COOH能制得可溶性乳酸亚铁([CHsCH(OH)COO^Fe补血剂,可得关系式MnO4~5Fe2+~5[CH3CH(OH)COO2Fe,则乳酸亚铁的物质的量为
0.005mol234g/mol
1.0g
0.1000mol/LX0.01LX5=0.005则乳酸亚铁的质量分数
100%=117%,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FW+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.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(AgNC2)=2X10一8,Ksp(AgCl)=1.8X10一10;②Ka(HNQ)=5.1X10一4。
请设计最
简单的方法鉴别NaNO和NaCI两种固体
n.某小组同学用如下装置(略去夹持仪器)制备亚硝酸钠
已知:
①2NOFNsbC2=2NaN(2;②酸性条件下,NO和NO都能与MnOT反应生成NO「和MX
(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•Lt1酸性KMnO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KMnO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KMnO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
NaNO可以控制反应的发生与停止Cu+4HNO(浓)=Cu(NQ)2+2NOf+2HOCbc6H+2MnO「+5NO「
=2MrT+5NO「+3H2O69%
【解析】
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;
n•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:
1•酸越弱相应酸根越容易水解,溶液碱性越强,因此鉴别NaNO?
和NaCI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;
n.
(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+4HNQ(浓)=Cu(NQ)2+2NO2f+2H0;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)xv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)xy标准)/v(彳寺测)可矢口,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)xy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O.1mol/Lx0.02L=0.002m0则根据方程式6H++2MnO4一+5NO2
—=2Mn"+5NO3「+3出0可知,亚硝酸钠的物质的量是0.002molX250.005mol,则原样品中
亚硝酸钠的物质的量是0.005molx100mL2/5mL=0.02mol,其质量为
0.02molx69g/mol=1.38,所以样品中亚硝酸钠的质量分数1.38g/2gx100%=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
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65C,先将30mL钛酸四丁酯[Ti(OQH9)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%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•L1NH4Fe(SO)2溶液滴定至终点。
重复操作2次,消耗0.1000mol•L-
1NH4Fe(SC4)2溶液的平均值为20.00mL(已知:
Ti3++Fe3++H2O=TiO2++FeT+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%勺乙醇溶液代替水,缓慢滴加
Ti(OQH9)4+2H2O=TiO2+4QH9OHa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
【解析】
【分析】
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。
【详解】
(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%勺乙醇溶液代替水,缓慢滴加;
故答案为:
B;用含水20%勺乙醇溶液代替水,缓慢滴加;
(3)Ti(OC4H9)4发生水解生成TiO2和丁醇,方程式为Ti(OGH9)
4+2H2O=TiO2+4QH9OH;灼烧二氧化钛凝胶,应在坩埚中进行;故答案为:
Ti(OC4H9)4+2H2O=TiO2+4QH9OH;a;
(4[①加入铝,可与TiO2+反应生成Ti3+,与酸反应生成氢气,避免「3+被氧化;
2用NH4Fe(SC4)2溶液滴定,含有铁离子,可用KSCN故指示剂,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-lx0.02L=0.002mol,则n(TQ2)=0.00200mol,m(TiO2)=0.00200molx80g/mol=0.16g00,则质量分数为0.1600g100%80%;
0.2000g
故答案为:
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.
A、B均为Pt片,压在滤纸N为惰性电极。
G为检流计,K为开关。
试管C、D和电解E上滴一滴紫色的KMnO4溶液,断开K,接通电源一段时
如图所示,E为浸有Na2SO溶液的滤纸,并加入几滴酚酞。
两端,R、S为电源的电极。
池中都充满KOH溶液。
若在滤纸间后,CD中有气体产生。
C、D中气体逐渐减少,主要是因为_,写出有关的电极反应式:
__。
【答案】负极正极2H2O-4e"=4H++。
2匸B极氢气和氧气在碱性环境下发生原电池
反应,消耗了氢气和氧气2H2+4OH-—4e-=4H2O(负极),O2+2H2O+4e-=4OH■(正极)
【解析】
【分析】
(1)根据电极产物判断电解池的阴阳极及电源的正负极;
(2)根据电解池原理及实验现
象书写电极反应式;(3)根据电解池原理分析电解质溶液中离子移动方向;(4)根据燃
料电池原理分析解答。
【详解】
(1)断开K,通直流电,电极CD及氢氧化钾溶液构成电解池,根据离子的放电顺序,溶液中氢离子、氢氧根离子放电,分别生成氢气和氧气,氢气和氧气的体积比为2:
1,通过图象知,C极上气体体