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文档简介
1、高考化学化学反应原理综合题汇编一、化学反应原理1.为探究Ag+与Fe3+氧化性的相关问题,某小组同学进行如下实验:已知:相关物质的溶解度(20C) AgCl: 1. 5X10-4g Ag2S。: 0. 796 g(1)甲同学的实验如下:序号操作现象实验I将 2 mL 1 mol/L AgNO3溶液加入到1 mL 1 mol/L FeSQ溶液中产生白色沉淀,随后有黑色固体产生取上层清液,滴加 KSCN溶液溶液变红注:经检验黑色固体为 Ag白色沉淀的化学式是。 甲同学得出 Ag+氧化了 Fe2+的依据是 (2)乙同学为探究 Ag+和Fe2+反应的程度,进行实验H。a.按右图连接装置并加入药品(盐桥
2、中的物质不参与反应),发现电压表指针偏移。偏移 的方向表明:电子由石墨经导线流向银。放置一段时间后,指针偏移减小。b.随后向甲烧杯中逐渐加入浓Fe2(SO)3溶液,发现电压表指针的变化依次为:偏移减小一回到零点一逆向偏移。a中甲烧杯里的电极反应式是 。b中电压表指针逆向偏移后,银为 极(填“正”或“负”)。由实验得出Ag+和Fe2+反应的离子方程式是。(3)为进一步验证乙同学的结论,丙同学又进行了如下实验:序号操作现象实验出将2 mL 2 m0ML Fe(NO3)3溶液加入有银镜的试管 中银镜消失实验IV将2 mL1 mol/L Fe2(SO4)3溶液加入有银镜的试管中银镜减少,未消失实验V将
3、2 mL 2 mol/L FeC3溶液加入有银镜的试管中银镜消失实验出 (填“能”或“不能”)证明Fe3+氧化了 Ag,理由是 用化学反应原理解释实验IV与V的现象有所不同的原因: 。【答案】Ag2SO4有黑色固体(Ag )生成,加入KSCN溶液后变红 Fe+-e=Fe3+负 Fe2+Ag+ Fe3+Ag不能 因为Fe( NO3) 3溶液呈酸性,酸性条件下 NO3也可能氧化Ag 溶液中存在平衡:Fe3+ Ag/T Fe2+ Ag+,且AgCl比Ag2SQ溶解度更小,C-比SQ2-更有 利于降低Ag+浓度,所以实验V比实验IV正向进行的程度更大(或促使平衡正向移动,银 镜溶解)。【解析】【分析】
4、【详解】(1)将2mL 1mol/L AgNO3溶液加入到1mL 1mol/L FeSQ溶液中发生复分解反应会生成硫酸银白色沉淀,银离子具有强氧化性会氧化Fe2+为Fe3+,银离子被还原为黑色固体金属单质银;取上层清液,滴加KSCN溶液溶液变红说明有铁离子生成;上述分析可知白色沉淀为硫酸银,它的化学式是Ag2SO4,故答案为Ag2S。;甲同学得出Ag+氧化了 Fe2+的依据是实验现象中,银离子被还原为黑色固体金属单质银,取上层清液,滴加 KSCN溶液溶液变红说明有铁离子生成,故答案为有黑色固体( Ag)生 成,加入KSCNB液后变红;(2)实验过程中电压表指针偏移,偏移的方向表明:电子由石墨经
5、导线流向银,依据原 电池原理可知银做原电池正极,石墨做原电池负极,负极是甲池溶液中亚铁离子失电子发 生氧化反应生成铁离子,a中甲烧杯里的电极反应式是 Fe2+-e=Fe3+;故答案为Fe2+- e-=Fe3+;随后向甲烧杯中逐渐加入浓Fe2 (S。)3溶液,和乙池组成原电池,发现电压表指针的变化依次为,偏移减小一回到零点一逆向偏移,依据电子流向可知乙池中银做原电池负极, 发生的反应为铁离子氧化为银生成亚铁离子;故答案为负;由实验现象得出,Ag+和Fe2+反应生成铁离子和金属银,反应的离子方程式是Fe2+Ag+Fe3+Ag;故答案为 Fe2+Ag+h Fe3+Ag;(3)将2mL 2mol/L
6、Fe ( NO3) 3溶液加入有银镜的试管中银镜消失,说明银杯氧化, 可能是溶液中铁离子的氧化性,也可能是铁离子水解显酸性的溶液中,硝酸根离子在酸溶 液中具有了强氧化性,稀硝酸溶解银,所以实验出不能证明Fe3+氧化了 Ag,故答案为不能;因为Fe (NO3)3溶液呈酸性,酸性条件下NO3-也可能氧化Ag;将2mL1mol/L Fe2 (Sd) 3溶液加入有银镜的试管中银镜减少,未消失说明部分溶解, 将2mL 2mol/L FeC3溶液加入有银镜的试管中银镜消失,说明银溶解完全,依据上述现象 可知,溶液中存在平衡:Fe3+Ag乎T Fe2+Ag+,且AgCl比AgzSQ溶解度更小,Cl-比SO2
7、-更有利于降低 Ag+浓度,所以实验V比实验IV正向进行的程度更大,故答案为溶液中存在 平衡:Fe3+Ag=三Fe2+Ag+,且AgCl比AgzSQ溶解度更小,Cl-比SQ2-更有利于降低 Ag+ 浓度,所以实验V比实验IV正向进行的程度更大。2.水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。某课外小组设计如图所示的实验装置夹持装置略),采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧的含量。 实验步骤及测定原理如下:/单向他选排气Mi现股甯三,糖瓶电延桂拌出气I.取样、氧的固定a.用溶解氧瓶采集水样,记录大气压及水体温度。b.向烧瓶中加入200mL水样。c.向烧瓶中依次迅速加入 ImLMnSO 4无氧溶液(
8、过量)和2mL碱性KI无氧溶液(过量), 开启搅拌器,反应生成 MnO(OH) 2,实现氧的固定。n .酸化、滴定d.搅拌,并向烧瓶中加入 2mL硫酸无氧溶液至MnO(OH) 2被I还原为Mn2,溶液为中 性或弱酸性。e.在暗处静置5min后,取一定量溶液,用 Na2s2O3标准溶液滴定生成的 22一I2 2s2O3I2 2I S4O6 ,记录数据。f.g.处理数据(忽略氧气从水样中的逸出量和加入试剂后水样体积的变化)。回答下列问题:1配制以上无氧溶液时,除去所用溶剂水中的氧气的简单操作为 。2取水样时应尽量避免扰动水体表面,这样操作的主要目的是 。3步骤c”中搅拌”的作用是。4 氧的固定”中
9、发生主要反应的化学方程式为 。5步骤f”为。6步骤e”中,用amol/LNa 2s2O3标准溶液滴定,以淀粉溶液作指示剂,滴定终点的现象为;若200mL水样经处理后,共消耗 Na2s2O3标准溶液的体积为 bmL,则水样中 溶解氧的含量为 (用含字母的式子表示)mg/L。7步骤d”中加入硫酸溶液反应后,若溶液 pH过低,滴定时会产生明显的误差,写出产生此误差的原因(用离子方程式表示,至少写出2个): 。【答案】将溶剂水煮沸后冷却 使测定值与水体中的实际值保持一致,避免产生误差使溶液混合均匀,快速完成反应 O2 2Mn(OH) 2 2MnO(OH) 2重复步骤e中的滴定40ab操彳23次当滴入最
10、后一滴时,溶液蓝色刚好褪去且半分钟内不复色2HS2O3S SO2H2O,SO2I22H 2O4HSO42I ;4H 4IO2 2I2 2H2O【解析】【详解】(1)溶液中氧气溶解度不大,且随温度升高溶解度减小,所以配制以上无氧溶液时需要通过煮沸溶剂后冷却,把溶剂水中溶解的氧气赶出得到;故答案为:将溶剂水煮沸后冷却;(2)取水样时扰动水体表面,这样操作会使氧气溶解度减小,为此,取水样时应尽量避免扰动水体表面,这样操作的主要目的是使测定值与水体中的实际值保持一致,避免产生误差;故答案为:使测定值与水体中的实际值保持一致,避免产生误差;(3)操作步骤中搅拌的作用是使溶液混合均匀,快速完成反应;故答案
11、为:使溶液混合均匀,快速完成反应;(4) 氧的固定”中发生反应的化学方程式为:O2 2Mn(OH) 2 2MnO(OH)2;故答案为:O2 2Mn(OH) 2 2MnO(OH) 2;(5)为减少实验过程中的误差,滴定实验应重复进行滴定实验测定数值,取几次的平均值计算,步骤f为重复步骤e的操作23次;故答案为:重复步骤 e的操作23次;22(6)用Na2s2。3标准溶液滴7E生成的I2 ,发生反应2s2O3 I2 S4O62I ,以淀粉作指示剂,随硫代硫酸钠溶液滴入,滴定过程中滴入最后一滴溶液蓝色变化为无色且半分钟不变说明反应达到终点;若 200mL水样经处理后,共消耗 Na2s2O3标准溶液的
12、体积为2bmL,实验过程中依次发生的反应为2MnO2 4OH 2MnO(OH) 2 ,222MnO(OH) 2 2I 4H Mn I2 3H2O, 2S2O3 I2 S4O6 2I,得到定量关系为:一 一 一一一一一 2。22MnO(OH) 22I24s2。3 ,14n (O2)b 10 3L amol L 1n (O2) =0.00025abmol ,质量为 0.00025abmol 32g/mol 0.008abg 8abmg ,、 8abmg氧气侬度 40abmg / L ;0.2L故答案为:当滴入最后一滴时,溶液蓝色刚好褪去且半分钟内不复色;40ab;7硫代硫酸钠在酸性条件下发生歧化反
13、应,生成的二氧化硫也能够被生成的碘氧化,同时空气中的氧气也能够将碘离子氧化,反应的离子方程式分别为:2HS2O3S SO2H2O;SO2I22H 2。4HSO42I ;4H 4IO2 2I2 2H 2O,故答案为:2HS2O3SSO2H2O,SO2I22H2O4HSO42I4H 4I O2 2I2 2H2。(任写其中 2 个)。【点睛】本题考查了物质含量的测定、滴定实验及其计算的相关知识、氧化还原反应电子守恒应用,主要是实验基本操作、滴定实验的步骤、水中溶解氧含量的计算应用,掌握基础是解 题关键,题目难度中等。3.火箭推进器中盛有强还原剂液态肿(N2H4)和强氧化剂液态双氧水。当它们混合反应时
14、,即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量热。已知: 0.4 mol液态肌与足量的液态双氧水反 应,生成氮气和水蒸气,放出 256.652 kJ的热量。V白计(1)该反应的热化学方程式为 。(2)分别取40 mL的0.50 mol/L盐酸与0.55 mol/L氢氧化钠溶液进行中和反应。通过测定 反应过程中所放出的热量可计算中和热。A的仪器名称为。(3)如图所示,泡沫塑料板上面有两个小孔,两个小孔不能开得过大,其原因是;反应需要测量温度,每次测量温度后都必须采取的操作是 (4)某学生实验记录数据如下:实验序号起始温度T1 C终止温度T2 C盐酸氢氧化钠混合溶液120.020.123.2220.220.
15、423.4320.520.623.6已知盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g/cm3,又知中和后生成溶液的比热容c=4.18J/(g C),依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热AH= ;(5)假定该学生的操作完全同上,实验中改用 100 mL 0.5 mol/L盐酸跟100 mL0.55 mol/L 氢氧化钠溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量 (填 相等”或不相等”,)所 求中和热(填相等”或不相等”3【答案】N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) MI 641.63 kJmol 1 环形玻璃搅拌棒减少热量损失用水冲洗干净温度计,并擦干温度计51.8 kJ/
16、mol不相等 相等【解析】【分析】【详解】256.652 kJ 的热(1) 0.4 mol液态肌与足量的液态双氧水反应,生成氮气和水蒸气,放出量,1 mol液态肿放出的热量,256.652?JX10.4=641.63 kJ该反应的热化学方程式为N2H4(1)+ 2H2O2(1)=N2(g)+4H2O(g) 国641.63 kJmol1。故答案为: N2H4(1)+ 2H2O2(1)=N2(g) 十4H2O(g) 国641.63 kJ mol1;(2)根据图示可知,A的仪器名称为环形玻璃搅拌棒,故答案为:环形玻璃搅拌棒;(3)为泡沫塑料板,上面有两个小孔,分别插入温度计和环形玻璃搅拌棒,若两个小
17、孔开 得过大,会导致散失较多的热量,影响测定结果;中和反应是放热反应,温度计上的酸与NaOH§液反应放热,使温度计读数升高,温度差偏低,但使测得的中和热偏高,所以每次测量后用水将温度计上的液体冲掉,并擦干温度计;故答案为:减少热量散失;用水将温度计上的液体冲掉,并擦干温度计;(4)第1次实验盐酸和 NaOH§液起始平土匀温度为 20.05 C,反应后温度为:23.2 C ,反 应前后温度差为:3.15 C;第2次实验盐酸和 NaOH§液起始平土匀温度为 20.3 C,反应前后温度差为:3.1 C;第3次实验盐酸和 NaOH§液起始平土匀温度为 20.55
18、 C,反应前后温度差为:3.05 C ;40mL的0.50mo1 - L 1盐酸与40mL的0.55mo1 - L 1氢氧化钠溶液的质量和为m=80mL 1g - cm 3=80g, c=4.18J/ (g C),代入公式 Q=crmT 得生成 0.05mo1 的水放出热量 Q=4.18J/ (g C) X 80gX 3.15+3.1+3.05 c=1.036kJ ,即生成 0.02mo1 的水放出热 3量为:1.036kJ ,所以生成 1mol的水放出热量为:1.036kJX1mol =-51.8kJ - mol 0.02mol即该实验测得的中和热A H= -51.8kJ mol故答案为:-
19、51.8kJ mol (5)反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关,若用 100mL 0.50mol - L 一1盐酸跟 100mL 0.55mol - L 1 NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,生成水的量增加,所放出的热 量偏高,即放出热量不相等;由于中和热的均是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热,与酸碱的用量无关,所以用100mL 0.50mol - L 1盐酸跟100mL 0.55mol - L 1 NaOH溶液进行上述实验,测得中和热数 值相等,故答案为:不相等;相等。【点睛】本题考查热化学方程式的书写方法和计算应用,注意始变计算和物质聚集状态的标注,学 习中要准确把握,另
20、外注意中和热的计算,特别是注意先求温度的平均差值,再求中和 热,试题培养了学生的分析能力及综合应用能力。4.实验室以工业废渣(主要含CaSQ2H2。,还含少量SQ、Al2O3、F&O3)为原料制取轻质CaCQ和(NH4)2SC4晶体,其实验流程如下:度渍粉末溶液滤液(1)室温下,反应 CaSQ(s)+CO; (aq卜、CaCQ(s)+SO2 (aq)达到平衡,则溶液中c so2c co2Ksp(CaSQ)=4.8 X-50,(CaCQ)=3 X 19。(2)将氨水和NH4HCC3溶液混合,可制得(NH4)2CC3溶液,其离子方程式为 ;浸 取废渣时,向(NH4)2CO溶液中加入适量浓氨
21、水的目的是 。(3)废渣浸取在如图所示的装置中进行。控制反应温度在6070C,搅拌,反应3小时。温度过高将会导致 CaSO的转化率下降,其原因是 ;保持温度、反应时间、反应 物和溶剂的量不变,实验中提高CaSQ转化率的操作有。(4)滤渣水洗后,经多步处理得到制备轻质CaCQ所需的CaC2溶液。设计以水洗后的滤渣为原料,制取 CaC2溶液的实验方案: 已知pH=5时Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀完全; pH=8.5时Al(OH)3开始溶解。实验中必须使用的试剂:盐酸和Ca(OH)2o【答案】1.6X104 HCO3+NH3 - H2C= NH + + CO3 +H2O(或 +22HCC 3
22、+NH3 - H2C"NH4+CC3 +H2C)增加溶液中CC3的侬度,促进 CaSC的转化温度过高,(NH4)2CC3分解加快搅拌速率 在搅拌下向足量稀盐酸中分批加入滤渣,待观 察不到气泡产生后,过滤,向滤液中分批加入少量Ca(CHt,用pH试纸测量溶液pH,当pH介于58.5时,过滤【解析】【分析】(1)反应 CaSC (s) +CC32- (aq)CaCC3 (s) +SC42- (aq)的平衡常数表达式为c (SC2 )rr,结合CaSQ和CaCQ的Ksp计算;c(cc2)(2)氨水与NH4HCQ反应生成(NH4)2CC3;加入氨水抑制(NH4)2CQ的水解;(3)温度过高,
23、(NH4)2CC3分解,使CaSQ转化率下降;保持温度、反应时间、反应物 和溶剂的量不变,提高 CaSQ转化率即提高反应速率,结合反应的特点从影响反应速率的 因素分析;(4)根据工业废渣中的成分知,浸取、过滤后所得滤渣中含CaCQ、Si。、A12O3和F&O3;若以水洗后的滤渣为原料制取CaC2溶液,根据题给试剂,首先要加入足量盐酸将CaCQ完全转化为 CaC2,同时AI2O3、F及O3转化成A1C13、FeC3,过滤除去 SiO2,结合题给 已知,再利用 Ca (OH) 2调节pH除去Al3+和Fe3+。【详解】(1)反应 CaSO (s) +CQ2- (aq)=CaCQ (s) +
24、SQ2- (aq)达到平衡时,溶液中c (SO4 ) _c (Ca2 )?SO4)c (CO: ) =c (Ca2 )?CO3)Ks p(CaSO4)Ks p(CaCO?54.8 103 10 9=1.6 x 40 答案:1.6 x 10(2) NH4HCQ属于酸式盐,与氨水反应生成(NH4)2CO3,反应的化学方程式为NH4HCC3+NH3 H2O= ( NH4)2CO3+H2O或 NH4HCQ+NH3 H2。 I ( NH4)2CO3+H2O,离子方 程式为 HCQ-+NH3 H2O=NH4+CO32-+H2O (或 HCC3-+NH3 WO NH4+CO32+H2O);浸取废 渣时,加入
25、的(NH4) 2CO3属于弱酸弱碱盐,溶液中存在水解平衡:CO32-+NH4+H2O=HCQ-+NH3 H2O,加入适量浓氨水,水解平衡逆向移动,溶液中CQ2-的浓度增大,反应CaSQ(s)+CQ2-(aq)CaCQ(s)+SQ2-(aq)正向移动,促进 CaSQ的转化。答案: HCQ-+NH3 H2O=NH4+CQ2-+H2O (或 HCO3+NH3 H2O NH4+CQ2-+H2O) 增加溶液中CO32-的浓度,促进CaSQ的转化(3)由于钱盐具有不稳定性,受热易分解,所以温度过高,(NH4) 2CO3分解,从而使CaSQ转化率下降;由于浸取过程中的反应属于固体与溶液的反应(或发生沉淀的转
26、 化),保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变,提高CaSQ转化率即提高反应速率,结合外界条件对化学反应速率的影响,实验过程中提高CaSQ转化率的操作为加快搅拌速率(即增大接触面积,加快反应速率,提高浸取率)。答案:温度过高,(NH4) 2CO3分解加快搅拌速率(4)工业废渣主要含 CaSQ 2H2O,还含有少量 SiO2、AI2O3和Fe2O3,加入(NH4) 2CQ溶 液浸取,其中 CaSQ 与(NH4)2CQ反应生成 CaCQ和(NH4)2S。,SiQ、AI2O3和 Fe2O3 都不反应,过滤后所得滤渣中含CaCQ、SQ、AI2O3和Fe2O3;若以水洗后的滤渣为原料制取CaC2溶液,
27、根据题给试剂,首先要加入足量盐酸将CaCO完全转化为CaC2,发生的反应为 CaCQ+2HCl=CaC2+H2O+CQT ,与此同时发生反应 Al2O3+6HCl=2AlC3+3H2O、 Fe?O3+6HCl=2FeC3+3H2O, SiO2不反应,经过滤除去 SiO2;得到的滤液中含 CaC2、AICI3、 FeC3,根据 “pH=5寸 Fe (OH) 3和 Al (OH) 3沉淀完全,pH=8.5 时 Al (OH) 3开始溶解”, 为了将滤液中Al3+、Fe3+完全除去,应加入 Ca (OH) 2调节溶液的pH介于58.5加入Ca(OH) 2的过程中要边加边测定溶液的pH,然后过滤即可制
28、得 CaC2溶液。答案:在搅拌下向足量稀盐酸中分批加入滤渣,待观察不到气泡产生后,过滤,向滤液中分批加入少量Ca (OH) 2,用pH试纸测彳导溶液pH,当pH介于58.5时,过滤 【点睛】本题以工业废渣为原料制取轻质CaCQ和(NH4)2S。晶体的实验流程为载体,考查溶度积的计算、影响盐类水解的因素、实验条件的控制、制备实验方案的设计和对信息的处理能 力等。难点是第(4)问实验方案的设计,设计实验方案时首先要弄清水洗后滤渣中的成分,然后结合题给试剂和已知进行分析,作答时要答出关键点,如 pH介于58.5等。5.某化学兴趣小组欲测定 KC1Q,溶液与NaHSO3溶液反应的化学反应速率.所用试剂
29、为10mL0.1mol/LKClO3,溶液和10mL0.3mol / LNaHSOs溶液,所得数据如图所示。已知:_ _2_CIO33HSO3Cl3SO43H。0.050 0.0450.0400.0350.030 0.0250.020 00150.010 0.0050 I Z 3 4 5 6 7 8 9 101112 tz向"0.000(1)根据实验数据可知,该反应在04min内的平均反应速率v Cl mol/ L min 。(2)某同学仔细分析实验数据后发现,在反应过程中,该反应的化学反应速率先增大后减小.某小组同学针对这一现象进一步探究影响该化学反应速率的因素,具体方法如表示。力
30、杀假设实验操作I该反应放热使溶液温度 升高,反应速率加快向烧杯中加入10mL0.1mo/L的KClO 3溶液和10mL0.3mol/L的NaHSO3 溶液,n取10mL0.1mo/L的KClO 3溶液加入烧杯中,向其中加入少量NaCl固体,再加入10mL0.3mol/L的NaHSO3溶液m溶液酸性增强加快了化 学反应速率分别向a、b两只烧杯中加入10mL0.1mol/L的KClO 3溶液;向烧杯a中加入1mL水,向烧杯b中加入1mL0.2mol/L的盐酸;再分别向两只烧杯中加入10mL0.3mol/L的NaHSO3溶液补全方案I中的实验操作:。方案n中的假设为。除I、n、出中的假设外,还可以提
31、出的假设是 。某同学从控制变量的角度思考,认为方案m中实验操作设计不严谨,请进行改进:O反应后期,化学反应速率变慢的原因是 。【答案】0.0025插入温度计 生成的ci加快了化学反应速率生成的so4加快了化学反应速率 将1mL水改为1mL0.2mol/L的NaCl溶液 反应物浓度降低【解析】【分析】【详解】(1)根据实验数据可知,该反应在04min内生成氯离子的浓度是 0.010mol/L,所以平均反应速率 c Cl 0.010mol / L 4min 0.0025mol / L min ;(2)由于是假设该反应放热,使溶液温度升高,反应速率加快,因此需要测量反应过程 中溶液温度的变化;方案I
32、、n相比较,n中加入了少量氯化钠,所以方案n中的假设为生成的Cl加快了化学反应速率;由于反应中还有硫酸根离子生成,则除I、n、出中的假设外,还可以提出的假设是生成的硫酸根离子加快了化学反应速率;为防止氯离子对实验的干扰,则改进措施是将1mL水改为1mL0.2mol/L的NaCl溶液;反应后期反应物浓度减小,因此化学反应速率变慢。【点睛】对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成 多个单因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研 究被改变的这个因素对事物的影响,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变 量法。它是科学探究中的
33、重要思想方法,广泛地运用在各种科学探索和科学实验研究之 中。6.亚氯酸钠(NaClQ)是一种高效氧化剂、漂白剂。已知:NaClO2饱和溶液在温度低于38c时析出的晶体是 NaClO2 3H2O,高于38c时析出晶体是 NaClO2,高于60c时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。利用下图所示装置制备亚氯酸钠。© 完成下列填空:(1)装置中产生 ClO2的化学方程式为 。装置的作用是 (2)从装置反应后的溶液获得NaClO2晶体的操作步骤为:减压,55c蒸发结晶; ;低于60c干燥,得到成品。(3)准确称取所得亚氯酸钠样品10g于烧杯中,加入适量蒸储水和过量的碘化钾晶体,再滴入适
34、量的稀硫酸,充分反应(ClO2 + 4I +4H+ - 2H2O+2I2+C)。将所得混合液配成250mL待测溶液。配制待测液需用到的定量玻璃仪器是(4)取 25.00mL 待测液,用 2.0 mol/L Na2s2O3标准液?定(I2+2S2O32-f2+S4O62 ),以 淀粉溶液做指示剂,达到滴定终点时的现象为 。重复滴定2次,测得Na2s2O3 溶液平均值为20.00 mL。该样品中NaCQ的质量分数为 。(5)通过分析说明装置在本实验中的作用 。【答案】2NaCQ+ Na2SO3+ H2SQ- 2C1Q+ 2NazSQ+ H2O 防止倒吸 趁热过滤用38 60c的温水洗涤250mL容
35、量瓶 溶液由蓝色变为无色且半分钟内不变色90.5%当关闭K2时,打开Ki,可以吸收反应产生的气体。【解析】【分析】【详解】(1)根据反应物 NaClOb、Na2SO3、H2SQ,生成物为 CIO2和2Na2S。,配平方程式为 2NaClO3+ Na2SO3+ H2SO4=2CQ+ 2Na2SO4+ H2O;装置为安全瓶,防止装置中气体温度降 低而产生倒吸;(2)因为NaCQ饱和溶液在温度低于 38c时析出的晶体是 NaClQ 3H2。,高于38c时析 出晶体是NaCl6,高于60c时NaCQ分解成NaClO3和NaCl,若要得到NaClO2晶体,需在 3860C得到晶体,故操作为趁热过滤;用
36、38 60C的温水洗涤;(3)容量瓶要指明规格;(4)有碘单质参和生成的反应,一般米用淀粉溶液做指小剂,该反应是Na2s2。3标准液滴定碘,终点溶液由蓝色变为无色且半分钟内不变色;计算时一般找出关系式,由此进行计算,关系式为ClO2 2I24S2O32n(ClO2 )= 1/4 n(S?O32 )=1/4 x 20X-30 2=0.01molm(NaClO2)=0.01 x 90.5=9.0® 样品中 NaClO2 的质量分数为 9.05g + 10g=0.905(5)本实验产生污染性气体,直接排放会污染环境,故需要尾气处理,装置就是用碱吸 收反应产生的ClO2等尾气。7. 25C、
37、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。髀僧讣实验时所需的玻璃仪器除烧杯、量筒外还需:。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 出会(填偏大、偏小、无影响”。)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”。)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b,混合后
38、溶液的温度为t2,比热容为4.18J/(g ),则中和热AH=。(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:。若要减小产生 H2的速率而又不影响产生 H2的总量,应向硫酸中加入 (填字母)a.Na2CO3 溶液 b.QSQ 溶液 c.NaNO3 溶液 d.水 e.CuSO 溶液【答案】NaOH(aq)+1 H2SC4(aq)= - Na2SC4(aq)+H2O(l) AH=-57.3kJ/mol 温度计和环形玻璃 22搅拌棒大烧杯上没有盖硬纸板或泡沫塑料板偏大相等 AH= 一,Mti) kJ/m
39、ol0.02510min内注射器活塞移动的距离或10min内产生氢气的体积bd【解析】【分析】(1)根据酸碱中和热的含义书写热化学方程式;(2)依据中和热测定实验的过程和仪器分析中和热实验时所需的玻璃仪器;根据所给的装置图,可知缺少硬纸板,大烧杯上如不盖硬纸板,会使一部分热量散失;强酸强碱的稀溶液,符合中和热的测定条件;根据公式直接算出;(3)要测定反应速率,则还需要测定的另一个数据收集到气体的体积;根据影响反应速率因素和实质发生的反应进行分析。【详解】(1)中和热数值为57.3 kJ/mol,反应放热,则中和热的热化学方程式:一 1 一 1 一 一.NaOH(aq)+H2SC4(aq尸一Na
40、2SC4(aq)+H2O(l) H=-57.3kJ/mol ,故答案为:2211NaOH(aq)+- H2SC4(aq)= Na2SC4(aq)+H2O(l) H=-57.3kJ/mol ; 22(2)依据量热计的结果和原理分析,测定中和热实验时所需的玻璃仪器有烧杯、量筒、温 度计、环形玻璃搅拌棒,故答案为:温度计、环形玻璃搅拌棒;实验装置保温、隔热效果必须好,否则影响实验结果,所以装置缺少硬纸板或泡沫塑料板,故答案为:大烧杯上没有盖硬纸板或泡沫塑料板;强酸强碱的稀溶液,符合中和热的测定条件,所求中和热相等,故答案为:相等;由公式:cmn TH= n4.18 100 t2 t10.0025 1
41、000kJ / mol =-0.418(t2-t1)0.025kJ/mol,故答案* 人 口 -0.418(t2-t1)为: H=k kJ/mol ;0.02510min(3)要测定反应速率,则还需要测定的另一个数据收集到气体的体积,故答案为:内注射器活塞移动的距离或10min内产生氢气的体积;如果反应过于剧烈,为了减缓反应速率而又不减少广生氢气的重。a.加入Na2C。溶液,盐酸与碳酸钠反应,氢气量减少,错误; b.加入K2SO4溶液,盐酸的浓度减小,反应速率减 小,正确;c.加入NaNO3溶液,硝酸具有强氧化性,不能放出氢气,错误;d.加入蒸储水,盐酸的浓度减小,反应速率减小,正确; e.加
42、入CuSQ溶液,锌与铜离子反应置换出 铜,氢气量减少,错误;故答案为:bdo【点睛】本题考查影响化学反应速率的因素,明确温度、浓度对反应速率的影响即可解答,本题的易错点和难点为(3),要注意硝酸的性质的特殊性。8.胆矶(CuSQ 5H2。)是铜的重要化合物,在工业生产中应用广泛。若改变反应条件可获得化学式为Cu<(OH)y(SO4)z nH2O的晶体,用热重分析仪对 Cux(OH)y(SO)z nH2。晶体进行分析并推断该晶体的化学式。取3.30 g晶体样品进行热重分析,所得固体质量的变化曲线如图所示。已知:体系温度在 650 c及以下时,放出的气体只有水蒸气;实验测得温度在650c时,
43、残留固体的组成可视为aCuObCuSQ;温度在1 000 C以上时,得到的固体为Cu2Oo请回答下列问题:J .44-一1F I0200400600 SOD JOOO山虹C|温度6501 000 C产生的气体中,n(O) : n(S)(填“>” 米咚”)3通过计算推断 Cu<OH)y(SQ)z nH2O晶体的化学式:。【答案】> Ci2(OH)2SQ 4H2O【解析】【详解】 . . .0.9g3.30g 晶体含水为 3.3g-2.4g = 0.9g, n(H2O)= - = 0.05mol , 1000 C 以上时,得到的18g/mol1.44g固体为CU2O, n(Cu)
44、=一- X2= 0.02mol,温度在650c时,残留固体的组成可视为144g/molaCuO?bCuSQ,此时设 CuO 为 xmol、CuSQ 为 ymol,则x+ y= 0.02, 80x+ 160y=2.4,解得 x=y=0.01mol,温度 6501000 c 产生的气体中,n(O): n(S)= 0.01mol + 0.01mol 4 =5>3,故答案 0.01mol为:>3.30g 晶体含水为 3.3g-2.4g =0.9g, n(H2O)= 0.05mol, n(Cu)= 0.02mol, n(SO2-) = 0.01mol,可知 x: z: n=0.02mol:
45、0.01mol : (0.05-0.02/2)mol=2 : 1 : 4,由电荷守恒可知 y =2,化学式为 Cu2(OH)2SO44H2O,故答案为:Cu2(OH)2SC4 4H2。9.某小组同学以不同方案探究Cu粉与FeC3溶液的反应。(1)甲同学向FeC3溶液中加入Cu粉,观察到溶液的颜色变为浅蓝色,由此证明发生了反应,其离子方程式是。(2)乙同学通过反应物的消耗证明了上述反应的发生:将Cu粉加入到滴有少量 KSCN的FeC3溶液中,观察到溶液红色褪去,有白色沉淀A产生。针对白色沉淀 A,查阅资料:A可能为CuCl和CuSCN其中硫元素的化合价为-2价)中的 一种或两种。实验过程如下:请
46、回答:I .根据白色沉淀B是_(填化学式),判断沉淀A中一定存在CuSCNn.仅根据白色沉淀 A与过量浓HNO3反应产生的实验现象,不能判断白色沉淀A中一定存在CuSCN从氧化还原角度说明理由:_。出.向滤液中加入a溶液后无明显现象,说明A不含CuCl,则a是_(填化学式)。根据以上实验,证明 A仅为CuSCN进一步查阅资料并实验验证了CuSCN的成因,将该反应的方程式补充完整:_ Cu2+_SCN?=_ CuSCM +_ (SCN2_结合上述过程以及 Fe(SCN3? Fe3+3SCN?勺平衡,分析(2)中溶液红色褪去的原因:O(3)已知(SCN2称为拟卤素,其氧化性与Br2相近。将KSCN
47、溶液滴入(1)所得的溶液中,观察到溶液变红色,则溶液变红的可能原因是或_。【答案】Cu+2F3+=Cu2+2Fe2+ BaSO +1 价铜也可将浓 HNO3 还原 AgNQ 2Cu2+4SCN =2CuSCNj +(SCN) Cu 和 Fe3+反应生成 Cu I.不溶于稀硝酸的白的沉淀为硫酸钢;n .亚铜离子具有还原性,也能被硝酸氧化;m.检验氯离子,应加入硝酸银溶液;据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,写出反应的方程式;根据浓度对平衡移动规律进行分析;+使 c(Fe3+)减小;Cu2+和 SCN反应生成 CuSCNM 淀使c(SCN)减小,均使该平衡正向移动,导致 Fe(SCN3浓度减小,溶液红
48、色褪去 Fc3+有 剩余 空气中的02将Fe2+氧化;(SCN2将Fe2+氧化【解析】【分析】(1)铁离子具有氧化性,能够把铜氧化为铜离子;( 3)亚铁离子具有强还原性,空气中氧气、溶液中(SCN) 2都有可能把亚铁离子氧化为铁离子。【详解】1 甲同学向FeCl 3溶液中加入Cu 粉,观察到溶液的颜色变为浅蓝色,由此证明发生了氧化还原反应,生成Cu2 ,其离子方程式是Cu+2Fe3+=Cu2+2Fe2+;故答案为:Cu+2Fe3+=Cu2+2Fe2+;2I A可能为CuCl和CuSCN(其中硫元素的化合价为2价)中的一种或两种,白色沉淀与过量浓硝酸反应生成红棕色的NO2和含Cu2的蓝色溶液,向
49、蓝色溶液中加入过量硝酸钡溶液,生成不溶于硝酸的钡盐沉淀,则白色沉淀B 是 BaSO4;故答案为:BaSO4;n 1价铜也可将浓HNO3还原,故仅根据白色沉淀 A与过量浓HNO3反应产生的实验现象,不能判断白色沉淀A 中一定存在CuSCN,故答案为:1 价铜也可将浓HNO 3还原;m检验氯离子,应加入硝酸银溶液,则 a是AgNO 3,故答案为:AgNO 3; 据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,该反应的方程式为2Cu2+4SCN-=2CuSCNj +(SCN),故答案为:2Cu2+4SCN=2CuSCNj +SCN2;Cu和Fe3反应生成Cu2使c Fe3减小;Cu2和SCN反应生成CuSCN沉淀使c SCN 减小,均使该平衡正向移动,导致Fe(
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