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1、备战高考化学化学反应原理经典压轴题含答案2020-2021备战高考化学化学反应原理-经典压轴题含答案一、化学反应原理1碳酸镁晶须是一种新型的吸波隐形材料中的增强材料。（1）合成该物质的步骤如下：步骤1：配制0.5molL-1 MgSO4溶液和0.5molL-1 NH4HCO3溶液。步骤2：用量筒量取500mL NH4HCO3溶液于1000mL三颈烧瓶中，开启搅拌器。温度控制在50。步骤3：将250mL MgSO4溶液逐滴加入NH4HCO3溶液中，1min内滴加完后，用氨水调节溶液pH到9.5。步骤4：放置1h后，过滤，洗涤。步骤5：在40的真空干燥箱中干燥10h，得碳酸镁晶须产品（MgCO3n

2、H2O n=15）。步骤2控制温度在50，较好的加热方法是_。步骤3生成MgCO3nH2O沉淀的化学方程式为_。步骤4检验沉淀是否洗涤干净的方法是_。（2）测定生成的MgCO3nH2O中的n值。称量1.000碳酸镁晶须，放入如图所示的广口瓶中加入适量水，并滴入稀硫酸与晶须反应，生成的CO2被NaOH溶液吸收，在室温下反应45h，反应后期将温度升到30，最后将烧杯中的溶液用已知浓度的盐酸滴定，测得CO2的总量；重复上述操作2次。图中气球的作用是_。上述反应后期要升温到30，主要目的是_。测得每7.8000g碳酸镁晶须产生标准状况下CO2为1.12L，则n值为_。（3）碳酸镁晶须可由菱镁矿获得，为

3、测定某菱镁矿（主要成分是碳酸镁，含少量碳酸亚铁、二氧化硅）中铁的含量，在实验室分别称取12.5g菱镁矿样品溶于过量的稀硫酸并完全转移到锥形瓶中，加入指示剂，用0.010mol/L H2O2溶液进行滴定。平行测定四组。消耗H2O2溶液的体积数据如表所示。实验编号1234消耗H2O2溶液体积/mL15.0015.0215.6214.98H2O2溶液应装在_（填“酸式”或“碱式”）滴定管中。根据表中数据，可计算出菱镁矿中铁元素的质量分数为_ %（保留小数点后两位）。【答案】水浴加热 MgSO4+NH4HCO3+NH3H2O+(n-1)H2OMgCO3nH2O+(NH4)2SO4 取最后一次洗涤液少许

4、于试管中，加入稀盐酸，无明显现象，然后加入BaCl2溶液，若无白色沉淀，则沉淀已经洗涤干净 缓冲压强（或平衡压强），还可以起到封闭体系的作用 使广口瓶中溶解的CO2充分逸出，并被NaOH溶液充分吸收 4 酸式 0.13 【解析】【分析】本实验题分为合成碳酸镁晶须、测定MgCO3nH2O中n值、测定菱镁矿中铁的含量三部分。合成碳酸镁晶须是利用MgSO4溶液和NH4HCO3溶液、氨水反应生成。测定MgCO3nH2O中n值，采用的是加稀硫酸，和MgCO3nH2O反应，测定产生的CO2的体积，可以通过计算确定MgCO3nH2O中n值。测定菱镁矿中铁的含量的原理是将菱镁矿中的铁转化为Fe2+，用H2O2

5、溶液滴定，根据消耗的H2O2的物质的量以及电子守恒即可计算出菱镁矿中铁的含量。【详解】（1）步骤2控制温度在50，当温度不超过100时，较好的加热方法是水浴加热。水浴加热既可均匀加热，又可以很好地控制温度。MgSO4溶液和NH4HCO3溶液、氨水反应生成MgCO3nH2O沉淀的同时还得到(NH4)2SO4，化学方程式为：MgSO4+NH4HCO3+NH3H2O+(n-1)H2OMgCO3nH2O+(NH4)2SO4。步骤4检验沉淀是否洗涤干净，可以检验洗涤液中的SO42-，方法是取最后一次洗涤液少许于试管中，加入稀盐酸，无明显现象，然后加入BaCl2溶液，若无白色沉淀，则沉淀已经洗涤干净。（2

6、）图中气球可以缓冲压强（或平衡压强），还可以起到封闭体系的作用。上述反应后期要升温到30，主要目的是使广口瓶中溶解的CO2充分逸出，并被NaOH溶液充分吸收。标准状况下1.12LCO2的物质的量为0.05mol，根据碳守恒，有=0.05mol，解得n=4。（3）H2O2溶液有强氧化性和弱酸性，应装在酸式滴定管中。四次实验数据，第3次和其他三次数据偏离较大，舍去，计算出三次实验消耗H2O2溶液体积的平均值为15.00mL。n(H2O2)=0.015L0.010mol/L=1.510-4mol，在H2O2和Fe2+的反应中，H2O2做氧化剂，-1价氧的化合价降低到-2价，Fe2+中铁的化合价升高到

7、+3价，根据电子守恒，n(Fe2+)=2(H2O2)= 310-4mol，则m(Fe)= 310-4mol56g/mol=0.0168g，实验菱镁矿中铁元素的质量分数为100%=0.13%。【点睛】当控制温度在100以下时，可以采取水浴加热的方法。检验沉淀是否洗涤干净时需要选择合适的检测离子，选择检测的离子一定是滤液中的离子，并且容易通过化学方法检测。检验沉淀是否洗涤干净的操作需要同学记住。2某小组为测定化合物Co(NH3)yClx(其中Co为+3价)的组成，进行如下实验。（1）氯的测定：准确称取2.675g该化合物，配成溶液后用1.00molL-1AgNO3标准溶液滴定，K2CrO4溶液为指

8、示剂，至出现淡红色沉淀(Ag2CrO4为砖红色)且不再消失时，消耗AgNO3溶液30.00mL。已知：Ksp(AgCl)=1.810-10、Ksp(Ag2CrO4)=1.1210-12AgNO3标准溶液需要放在棕色的滴定管中的原因是_。(用化学方程式表示)若滴定终点读数时滴定管下口悬挂了一滴液体，会使得测定结果_。(填“偏大”、“偏小”、“无影响”)用K2CrO4溶液作指示剂的理由是_。（2）氨的测定：再准确称取2.675g该化合物，加适量水溶解，注入如图4_。(填仪器名称)中，然后通过仪器3滴加足量的NaOH溶液，加热1装置，产生的氨气被5中的盐酸吸收，多余的盐酸再用NaOH标准溶液反滴定，

9、经计算，吸收氨气消耗1.00molL-1盐酸60.00mL。装置A在整个实验中的作用是_，如果没有6中的冰盐水，会使得测定结果_(填“偏大”、“偏小”、“无影响”)。（3）通过处理实验数据可知该化合物的组成为_。【答案】2AgNO32Ag+2NO2+O2 偏大 Ag2CrO4为砖红色，由Ksp可知AgCl的溶解度更小，当溶液中Cl-消耗完时，才会产生砖红色沉淀 三颈烧瓶 产生水蒸气，将装置B中产生的氨气全部蒸出 偏大 Co(NH3)6Cl3 【解析】【分析】Co(NH3)yClx中Co的化合价为+3，NH3为0，Cl为-1，则x=3，通过实验测出NH3和Cl的物质的量之比即得出结果。【详解】（

10、1）AgNO3不稳定，见光易分解成Ag和NO2和O2，发生的反应为：2AgNO32Ag+2NO2+O2，故答案为：2AgNO32Ag+2NO2+O2；若滴定终点读数时滴定管下口悬挂了一滴液体，使得V2读数偏大，导致滴定结果骗大，故答案为：偏大；一方面Ag2CrO4为砖红色，另一方面由Ksp(AgCl)=1.810-10、Ksp(Ag2CrO4)=1.1210-12可知，AgCl饱和溶液中c(Ag+)=mol/L，Ag2CrO4饱和溶液中c(Ag+)=10-4mol/L，所以，AgCl的溶解度更小，当滴入AgNO3时溶解度小的沉淀先形成，当AgCl形成的差不多的时候，溶液中Cl-几乎沉淀完了，此

11、时再滴AgNO3溶液就会立刻产生Ag2CrO4，即终点的时候会产生砖红色沉淀，故答案为：Ag2CrO4为砖红色，由Ksp可知AgCl的溶解度更小，当溶液中Cl-消耗完时，才会产生砖红色沉淀；（2）图4为三颈烧瓶，装置A的作用是产生水蒸气，将装置B中产生的氨气全部蒸出，如果没有6的冰盐水，HCl吸收氨气时可能形成倒吸，溶液中的HCl有一部分被倒吸，被反滴定的HCl的量就少，计算吸收氨气时的HCl就偏大，氨气的含量就偏大，故答案为：三颈烧瓶；产生水蒸气，将装置B中产生的氨气全部蒸出；偏大；（3）滴定Cl-时，2.675g样品消耗30mL 1.00molL-1AgNO3，所以n(Cl-)=n(Ag+

12、)=1.00molL-130mL10-3=0.03mol，测定氨时，2.675g样品消耗1.00molL-1盐酸60.00mL，所以n(NH3)=n(HCl)= 1.00molL-160.00mL10-3=0.06mol，故n(Cl-):n(NH3)=0.03:0.06=1:2，由于化合物Cox(NH3)yClx中Co的化合价为+3，NH3的化合价为O，Cl的化合价为-1，所以x=3，y=6，该化合物为：Co(NH3)6Cl3，故答案为：Co(NH3)6Cl3。【点睛】测氨的含量时HCl总物质的量=氨气消耗的HCl的物质的量+反滴定时NaOH消耗的HCl的物质的量。3研究小组进行图所示实验，试

13、剂A为0.2 molL1 CuSO4溶液，发现铝条表面无明显变化，于是改变实验条件，探究铝和CuSO4溶液、CuCl2溶液反应的影响因素。用不同的试剂A进行实验1实验4，并记录实验现象：实验序号试剂A实验现象10.2 molL1 CuCl2溶液铝条表面有气泡产生，并有红色固体析出20.2 molL1 CuSO4溶液，再加入一定质量的NaCl固体开始铝条表面无明显变化，加NaCl后，铝条表面有气泡产生，并有红色固体析出32 molL1 CuSO4溶液铝条表面有少量气泡产生，并有少量红色固体42 molL1 CuCl2溶液反应非常剧烈，有大量气泡产生，溶液变成棕褐色，有红色固体和白色固体生成（1）

14、实验1中，铝条表面析出红色固体的反应的离子方程式为_。（2）实验2的目的是证明铜盐中的阴离子Cl是导致实验1中反应迅速发生的原因，实验2中加入NaCl固体的质量为_ g。（3）实验3的目的是_。（4）经检验知，实验4中白色固体为CuCl。甲同学认为产生白色固体的原因可能是发生了Cu + CuCl22CuCl的反应，他设计了右图所示实验证明该反应能够发生。 A极的电极材料是_。 能证明该反应发生的实验现象是_。（5）为探究实验4中溶液呈现棕褐色的原因，分别取白色CuCl固体进行以下实验：实验序号实验操作实验现象i加入浓NaCl溶液沉淀溶解，形成无色溶液ii加入饱和AlCl3溶液沉淀溶解，形成褐色

15、溶液iii向i所得溶液中加入2 molL1 CuCl2溶液溶液由无色变为褐色查阅资料知：CuCl难溶于水，能溶解在Cl浓度较大的溶液中，生成CuCl2络离子，用水稀释含CuCl2的溶液时会重新析出CuCl沉淀。由上述实验及资料可推断，实验4中溶液呈棕褐色的原因可能是CuCl2与_作用的结果。为确证实验4所得的棕褐色溶液中含有CuCl2，应补充的实验是_。（6）上述实验说明，铝和CuSO4溶液、CuCl2溶液的反应现象与_有关。【答案】3Cu2+ + 2Al2Al3+ + 3Cu 0.117 证明增大CuSO4溶液的浓度能够使Al和CuSO4的反应发生 金属铜 电流计指针偏转，两极均有白色沉淀生

16、成 Al3+、Cu2+ 取适量实验4的棕褐色溶液，加水稀释，观察是否出现白色沉淀 铜盐中阴离子的种类、铜盐溶液的浓度等 【解析】(1)实验1中，铝与氯化铜反应置换出铜，反应的离子方程式为3Cu2+ + 2Al= 2Al3+ + 3Cu，故答案为3Cu2+ + 2Al= 2Al3+ + 3Cu；(2)实验1中n(Cl-)=0.005L0.2 molL-12=0.002mol，实验2的目的是证明铜盐中的阴离子Cl-是导致实验1中反应迅速发生的原因，实验2 中加入NaCl固体的质量为0.002mol58.5g/mol= 0.117g，故答案为0.117；(3)实验3与原实验相比，增大了硫酸铜溶液的浓

17、度，铝条表面有少量气泡产生，并有少量红色固体，说明增大CuSO4溶液的浓度能够使Al和CuSO4的反应发生，故答案为证明增大CuSO4溶液的浓度能够使Al和CuSO4的反应发生；(4) Cu + CuCl2= 2CuCl反应中铜被氧化，铜应该做负极，CuCl2被还原，在正极放电，因此A极为负极，选用铜作负极，故答案为铜； 构成原电池后，铜溶解进入溶液，与溶液中的氯离子反应生成白色沉淀，正极铜离子被还原，也生成白色沉淀，电流计指针偏转，故答案为电流计指针偏转，两极均有白色沉淀生成；(5)由上述实验ii及资料可推断，实验4中溶液呈棕褐色的原因可能是CuCl2与Al3+、Cu2+作用的结果，故答案为

18、Al3+、Cu2+；根据信息知，取适量实验4的棕褐色溶液，加水稀释，观察是否出现白色沉淀可以确证实验4所得的棕褐色溶液中含有CuCl2，故答案为取适量实验4的棕褐色溶液，加水稀释，观察是否出现白色沉淀；(6)根据实验1和2、2和3、1和4中所用试剂的种类和浓度以及实验现象可知，铝和CuSO4溶液、CuCl2溶液的反应现象与铜盐中阴离子的种类、铜盐溶液的浓度等有关，故答案为铜盐中阴离子的种类、铜盐溶液的浓度等。4某小组同学探究物质的溶解度大小与沉淀转化方向之间的关系。（查阅资料）物质BaSO4BaCO3AgIAgCl溶解度/g（20）2.41041.41033.01071.5104（实验探究）（

19、一）探究BaCO3和BaSO4之间的转化，实验操作如下所示：试剂A试剂B试剂C加入盐酸后的现象实验实验BaCl2Na2CO3Na2SO4Na2SO4Na2CO3有少量气泡产生，沉淀部分溶解（1）实验说明BaCO3全部转化为BaSO4，依据的现象是加入稀盐酸后，_。（2）实验中加入稀盐酸后发生反应的离子方程式是_。（3）实验说明沉淀发生了部分转化，结合BaSO4的沉淀溶解平衡解释原因：_。（二）探究AgCl和AgI之间的转化。（4）实验：证明AgCl转化为AgI。甲溶液可以是_（填字母代号）。a AgNO3溶液b NaCl溶液c KI溶液（5）实验：在试管中进行溶液间反应时，同学们无法观察到Ag

20、I转化为AgCl，于是又设计了如下实验（电压表读数：acb0）。装置步骤电压表读数.按图连接装置并加入试剂，闭合Ka.向B中滴入AgNO3（aq），至沉淀完全b.再向B中投入一定量NaCl（s）c.重复，再向B中加入与等量的NaCl（s）a注：其他条件不变时，参与原电池反应的氧化剂（或还原剂）的氧化性（或还原性）越强，原电池的电压越大；离子的氧化性（或还原性）强弱与其浓度有关。查阅有关资料可知，Ag可氧化I，但AgNO3溶液与KI溶液混合总是得到AgI沉淀，原因是氧化还原反应速率_（填“大于”或“小于”）沉淀反应速率。设计（）石墨（s）I（aq）/Ag（aq）石墨（s）（）原电池（使用盐桥阻断

21、Ag与I的相互接触）如上图所示，则该原电池总反应的离子方程式为_。结合信息，解释实验中ba的原因：_。实验的现象能说明AgI转化为AgCl，理由是_。（实验结论）溶解度小的沉淀容易转化为溶解度更小的沉淀，反之则不易；溶解度差别越大，由溶解度小的沉淀转化溶解度较大的沉淀越难实现。【答案】沉淀不溶解，无气泡产生或无明显现象 BaCO32H=Ba2CO2H2O BaSO4在溶液中存在沉淀溶解平衡BaSO4(s) Ba2(aq)SO42(aq)，当加入浓度较高的Na2CO3溶液，CO32-与Ba2结合生成BaCO3沉淀，使上述平衡向右移动 b 小于 2Ag2I=I22Ag 生成AgI沉淀使B中的溶液中

22、的c（I）减小，I还原性减弱，原电池的电压减小 实验步骤表明Cl本身对该原电池电压无影响，实验步骤中cb说明加入Cl使c（I）增大，证明发生了AgI(s)Cl(aq) AgCl(s)I(aq) 【解析】【分析】因为BaCO3能溶于盐酸，放出CO2气体，BaSO4不溶于盐酸。实验是将少量BaCl2中加入Na2SO4溶液中，再加入Na2CO3溶液使部分BaSO4转化为BaCO3，则加入盐酸后有少量气泡产生，沉淀部分溶解。BaSO4在溶液中存在沉淀溶解平衡BaSO4(s) Ba2(aq)SO42(aq)，当加入浓度较高的Na2CO3溶液，CO32与Ba2结合生成BaCO3沉淀。向AgCl的悬浊液中加

23、入KI溶液，获得AgCl悬浊液时NaCl相对于AgNO3过量，因此说明有AgCl转化为AgI。AgNO3溶液与KI溶液混合总是先得到AgI沉淀说明氧化还原反应远远小于沉淀反应速率；原电池总反应的离子方程式为2I2Ag = 2AgI2；由于AgI的溶解度小于AgCl，B中加入AgNO3溶液后，产生了AgI沉淀，使B中的溶液中的c(I)减小，I还原性减弱，根据已知信息“其他条件不变时，参与原电池反应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强，原电池的电压越大；离子的氧化性(或还原性)强弱与其浓度有关”可的结论；实验步骤表明Cl本身对该原电池电压无影响，实验步骤中cb说明加入Cl使c(I)增大，证

24、明发生了AgI(s)Cl(aq) AgCl(s)I(aq)。【详解】因为BaCO3能溶于盐酸，放出CO2气体，BaSO4不溶于盐酸，所以实验说明BaCO3全部转化为BaSO4，依据的现象是加入盐酸后，沉淀不溶解，无气泡产生(或无明显现象)；故答案为：沉淀不溶解，无气泡产生或无明显现象。实验是将少量BaCl2中加入Na2SO4溶液中，再加入Na2CO3溶液使部分BaSO4转化为BaCO3，则加入盐酸后有少量气泡产生，沉淀部分溶解，发生反应的离子方程式为BaCO32H = Ba2CO2H2O；故答案为：BaCO32H = Ba2CO2H2O。BaSO4在溶液中存在沉淀溶解平衡BaSO4(s) Ba

25、2(aq)SO42(aq)，当加入浓度较高的Na2CO3溶液，CO32与Ba2结合生成BaCO3沉淀，使上述平衡向右移动，BaSO4沉淀部分转化为BaCO3沉淀；故答案为：BaSO4在溶液中存在沉淀溶解平衡BaSO4(s) Ba2(aq)SO42(aq)，当加入浓度较高的Na2CO3溶液，CO32与Ba2结合生成BaCO3沉淀，使上述平衡向右移动。为观察到AgCl转化为AgI，需向AgCl的悬浊液中加入KI溶液，获得AgCl悬浊液时NaCl相对于AgNO3过量，因此说明有AgCl转化为AgI；故答案为：b。AgNO3溶液与KI溶液混合总是先得到AgI沉淀说明氧化还原反应远远小于沉淀反应速率；原

26、电池总反应的离子方程式为2I2Ag = 2AgI2；故答案为：小于；2I2Ag= 2AgI2。由于AgI的溶解度小于AgCl，B中加入AgNO3溶液后，产生了AgI沉淀，使B中的溶液中的c(I)减小，I还原性减弱，根据已知信息“其他条件不变时，参与原电池反应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强，原电池的电压越大；离子的氧化性(或还原性)强弱与其浓度有关”可知，实验中ba；故答案为：生成AgI沉淀使B中的溶液中的c(I)减小，I还原性减弱，原电池的电压减小。实验步骤表明Cl本身对该原电池电压无影响，实验步骤中cb说明加入Cl使c(I)增大，证明发生了AgI(s)Cl(aq) AgCl(s

27、)I(aq)；故答案为：实验步骤表明Cl本身对该原电池电压无影响，实验步骤中cb说明加入Cl使c(I)增大，证明发生了AgI(s)Cl(aq) AgCl(s)I(aq)。5如图所示，E为浸有Na2SO4溶液的滤纸，并加入几滴酚酞。A、B均为Pt片，压在滤纸两端，R、S为电源的电极。M、N为惰性电极。G为检流计，K为开关。试管C、D和电解池中都充满KOH溶液。若在滤纸E上滴一滴紫色的KMnO4溶液，断开K，接通电源一段时间后，C、D中有气体产生。（1）R为电源的_，S为电源的_。（2）A极附近的溶液变为红色，B极的电极反应式为_。（3）滤纸上的紫色点移向_(填“A极”或“B极”)。（4）当试管C

28、、D中的气体产生到一定量时，切断外电源并接通开关K，经过一段时间，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 2H2O4e-=4HO2 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 2H24OH-4e-=4H2O(负极)，O22H2O4e-=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C、D及氢氧化钾溶液构成电解池，根据离子的放电顺序，溶

29、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极上气体体积是D极上气体体积的2倍，所以C极上得氢气，D极上得到氧气，故R是负极，S是正极，故答案为：负极 ；正极；（2）A极是阴极，电解高锰酸钾时，在该极上放电的是氢离子，所以该极上碱性增强，酚酞显红色，B极是阳极，该极附近发生的电极反应式为：2H2O-4e-=4H+O2，故答案为：2H2O-4e-=4H+O2；（3）浸有高锰酸钾的滤纸和电极A、B与电源也构成了电解池，因为R是负极，S是正极，所以B极是阳极，A极是阴极，电解质溶液中的阴离子高锰酸根离子向阳极移动，紫色点移向B极，故答案为：B极；（4）当C、D里的气体产生到一定量时，切断外电源并接通开关K，构成氢氧燃料电池，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；在燃料电池中，燃料氢气为负极，在碱性环境下的电极反应式为：2H2+4OH-4e-=4H2O，C中的电极作负极，D中的电极作正极，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，故答案为：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；2H24OH-4e-=4H2O(负极)，O22H2O4e-=4OH-(正极)。【点睛】明确原电池和电解池