高三化学二轮复习配套作业热点题型突破三化学实验探究综合题

1、点题型突破三化学实验探究综合题高考对化学综合实验的考查，主要包括物质的制备、物质性质的探究等实验，有关实验条件的控制和实验“绿色化”要求等。近几年化学实验综合题常常将定性实验与定量实验相结合，将实验基础知识与实验基本操作相结合，立足于对考生综合实验能力的考查。实验综合题的主要特点：1在形式上不再出现大型的连接仪器装置的试题，均为小型的探究性试题。2在内容上大多为无机实验题，设置的问题主要填写化学方程式、仪器装置的作用、简述实验操作步骤等。3在实验原理上均源于教材，但实验装置又高于教材，这就要求考生既要有扎实的实验基础、又要有创新能力。1(x银川模拟)氮化铝(AlN)是一种新型无机非金属材料。为

2、了分析某AlN样品(样品中的杂质不与氢氧化钠溶液反应)中 AlN的含量，某实验小组设计了如下两种实验方案。已知：AlNNaOHH2O=NaAlO2NH3【方案1】取一定量的样品，用以下装置测定样品中AlN的纯度(夹持装置已略去)。(1)上图C装置中球形干燥管的作用是_。(2)完成以下实验步骤：组装好实验装置，首先_，再加入实验药品。接下来的实验操作是_，打开分液漏斗活塞，加入NaOH浓溶液，至不再产生气体。打开K1，通入氮气一段时间，测定C装置反应前后的质量变化。通入氮气的目的是_。(3)若去掉装置B，则导致测定结果_(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。由于上述装置还存在缺陷，导致测定结果偏高

3、，请提出改进意见_。【方案2】按以下步骤测定样品中AlN的纯度：eq avs4al(样品,（m1 g）)eq o(,sup7(过量NaOH溶液),sdo5(过滤、洗涤)eq x(aal(滤液及,洗涤液)eq o(,sup7(过量CO2气体),sdo5()eq o(,sup7(),sdo5()eq avs4al(滤液)eq avs4al(滤渣)eq avs4al(o(,sup7(煅烧),sdo5()eq avs4al(固体,（m2 g）)(4)步骤生成沉淀的离子方程式为_。(5)步骤的操作是_。AlN的纯度是_(用m1、m2表示)。解析：(1)分析装置和仪器作用，氨气是与浓硫酸能发生反应的气体，

4、易发生倒吸，图C装置中球形干燥管的作用是防止倒吸的作用。组装好实验装置，由原理可知气体制备需要先检查装置气密性，加入实验药品。接下来的实验操作是关闭K1，打开K2，打开分液漏斗活塞，加入NaOH浓溶液，至不再产生气体。打开K1，通入氮气一段时间，测定C装置反应前后的质量变化。通入氮气的目的是，反应生成氨气后为把装置中的气体全部赶入装置C被浓硫酸吸收，准确测定装置C的增重计算。(3)若去除装置B生成NH3中的H2O会进入装置C，而使测定结果偏高；装置存在缺陷是空气中的水蒸气和二氧化碳也可以进入装置C，使测定结果偏高，需要连接一个盛碱石灰干燥管，故答案为C装置出口处连接一个干燥装置。(4)步骤中偏

5、铝酸钠溶液通入过量二氧化碳生成沉淀的离子方程式为CO2AlOeq oal(,2)2H2O=HCOeq oal(,3)Al(OH)3。(5)步骤的操作是过滤、洗涤。氧化铝的质量为m2 g，则氮化铝的质量为eq f(41m2,51) g，根据样品的质量为m1 g，AlN的纯度是eq f(41m2,51m1)100%。答案：(1)防止倒吸(2)检查装置的气密性关闭K1，打开K2把装置中残留的氨气全部赶入C装置(3)偏高C装置出口处连接一个干燥装置(4)CO2AlOeq oal(,2)2H2O=HCOeq oal(,3)Al(OH)3(5)过滤、洗涤eq f(41 m2,51 m1)100% 2(20

6、15江苏高考)实验室用下图所示装置制备KClO 溶液，并通过KClO溶液与Fe(NO3)3溶液的反应制备高效水处理剂K2FeO4。已知K2FeO4具有下列性质：可溶于水、微溶于浓KOH 溶液，在05 、强碱性溶液中比较稳定，在Fe3和Fe(OH)3催化作用下发生分解，在酸性至弱碱性条件下，能与水反应生成Fe(OH)3和O2。(1)装置A中KMnO4与盐酸反应生成MnCl2和Cl2，其离子方程式为_，将制备的Cl2通过装置B可除去_(填化学式)。(2)Cl2与KOH在较高温度下反应生成KClO3。在不改变KOH 溶液的浓度和体积的条件下，控制反应在05 进行，实验中可采取的措施是_、_。(3)制

7、备K2FeO4时，KClO饱和溶液与Fe(NO3)3饱和溶液的混合方式为_。(4)提纯K2FeO4粗产品含有Fe(OH)3、KCl 等杂质的实验方案为：将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3 molL1 KOH 溶液中，_(实验中须使用的试剂有：饱和KOH溶液，乙醇；除常用仪器外须使用的仪器有：砂芯漏斗，真空干燥箱)。解析：(1)该反应的实质是MnOeq oal(,4)氧化Cl，离子方程式为2MnOeq oal(,4)16H10Cl=2Mn25Cl28H2O。这样制得的Cl2中含有HCl，将Cl2与HCl的混合气体通过饱和食盐水，可除去HCl。(2)缓慢滴加盐酸、对装置C用冰水浴降温均有利于C

8、l2与KOH在05 的温度下发生反应生成KClO。(3)根据题中给出的K2FeO4的性质，KClO饱和溶液与Fe(NO3)3饱和溶液混合时，应在搅拌下，将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加到KClO饱和溶液中。(4)这里要根据题中给出的K2FeO4的性质和实验中须使用的试剂和仪器，补充完善提纯K2FeO4的实验方案。答案：(1)2MnOeq oal(,4)16H10Cl=2Mn25Cl28H2OHCl(2)缓慢滴加盐酸装置C加冰水浴(3)在搅拌下，将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加到KClO饱和溶液中(4)用砂芯漏斗过滤，将滤液置于冰水浴中，向滤液中加入饱和KOH溶液，搅拌、静置，再用砂芯漏斗过

9、滤，晶体用适量乙醇洗涤23次后，在真空干燥箱中干燥3某研究小组同学为探究Fe3能否氧化SO2，设计了如下的实验装置(假设实验中所用装置的气密性良好)。(1)甲同学利用实线框内的装置制取SO2，并进行探究实验。装置A中发生反应的化学方程式为_装置B的作用是_。反应一段时间后，甲同学取出装置C中的少量溶液，向其中加入盐酸酸化的BaCl2溶液，观察到有白色沉淀生成。由此得出结论：Fe3可以氧化SO2。(2)乙同学认为甲同学的实验不严谨，用虚线框内的装置代替装置A，先让装置E内的试剂反应一段时间后，关闭活塞1，打开活塞2，又反应片刻后，取装置C中的少量溶液，向其中加入酸性KMnO4溶液，观察到KMnO

10、4溶液紫红色褪去。由此得出结论：Fe3可氧化SO2，且可被SO2还原成Fe2。该实验制取H2时需用浓硫酸配制450 mL 3 molL1的稀硫酸，所需的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管外，还需用到_。配制过程中若其他操作无误，但没有洗涤烧杯与玻璃棒，则所配制溶液的浓度会_(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。在该实验过程中，H2所起的作用是_。(3)丙同学认为甲、乙两位同学的实验均不严谨，为此利用乙同学的实验装置及操作重新进行实验。待装置F内的试剂反应一段时间后，取装置C中的少量溶液，向其中加入盐酸酸化的BaCl2溶液，得出与甲同学相同的结论。甲同学实验不严谨的原因是_(填序号)。ASO2

11、的溶解度太小BSO2与Fe3不发生反应CH2SO3与BaCl2溶液不反应D装置中的空气与SO2进入水中可生成H2SO4乙同学的实验结论不严谨的原因是_。解析：(1)硫酸的酸性强于亚硫酸，浓硫酸与亚硫酸钠反应的化学方程式为Na2SO3H2SO4(浓)=Na2SO4SO2H2O。装置B的作用是防止倒吸。(2)要配制450 mL 3 molL1的稀硫酸，由于实验室中没有450 mL的容量瓶，故应选用500 mL的容量瓶；由于配制过程中未洗涤烧杯与玻璃棒，会造成溶质损失，导致所配溶液的浓度偏低。乙同学用H2排尽装置中的空气，防止发生反应2SO22H2OO2=2H2SO4。(3)乙同学设计用H2排尽装置

12、中的空气来改进甲同学的实验，正是改进甲同学实验方案不严谨的地方，因为装置中的O2会把SO2溶于水生成的H2SO3氧化成H2SO4。丙同学改进了乙同学实验不够严谨的地方，Fe2能使酸性KMnO4溶液褪色，SO2也能使酸性KMnO4溶液褪色。答案：(1)Na2SO3H2SO4(浓)=Na2SO4SO2H2O防止倒吸(2)500 mL容量瓶偏低排尽装置中的空气，防止空气中的O2氧化SO2气体(3)DSO2也能使酸性高锰酸钾溶液褪色4(2015重庆高考)ClO2与Cl2的氧化性相近，在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过图1装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。图1图2

13、(1)仪器D的名称是_，安装F中导管时，应选用图2中的_。(2)打开B的活塞，A中发生反应：2NaClO34HCl=2ClO2Cl22NaCl2H2O，为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收，滴加稀盐酸的速度宜_(填“快”或“慢”)。(3)关闭B的活塞，ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2，此时F中溶液的颜色不变，则装置C的作用是_。(4)已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2，该反应的离子方程式为_在ClO2释放实验中，打开E的活塞，D中发生反应，则装置F的作用是_。(5)已吸收ClO2气体的稳定剂和稳定剂，加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如图3所示。若

14、将其用于水果保鲜，你认为效果较好的稳定剂是_，原因是_。图3解析：(1)仪器D是锥形瓶；安装F中导管时，应遵循“长进短出”的原则，所以应选择装置b。(2)为使ClO2被充分吸收，必须控制ClO2的生成速率，因此滴加盐酸的速率宜慢不宜快。(3)F溶液中的颜色不变说明没有氯气通入，即氯气被装置C所吸收。(4)参加反应的离子有ClOeq oal(,2)和H，生成的微粒有Cl和ClO2，根据化合价升降法配平离子方程式即可。因为ClO2的性质与Cl2相似，所以能使淀粉碘化钾溶液变蓝，利用此性质可以验证是否有ClO2生成。(5)稳定剂相对于稳定剂，可以缓慢释放ClO2，能较长时间维持保鲜所需的浓度。答案：

15、(1)锥形瓶b(2)慢(3)吸收Cl2(4)4H5ClOeq oal(,2)=Cl4ClO22H2O验证是否有ClO2生成(5)稳定剂稳定剂可以缓慢释放ClO2，能较长时间维持保鲜所需的浓度5某兴趣小组为探究氮的化合物的性质，设计了如下图所示实验装置，A为气体发生装置。按上图连接好各仪器，检查装置气密性后，先将C处铂丝网加热至红热，再将A处产生的无色气体通过后面装置。片刻后可观察到F中铜片慢慢溶解。请回答下列问题：(1)A制备气体(A中所用试剂，从下列固体物质中选取：NH4HCO3、NH4Cl、Ca(OH)2)相对应的装置可以是_(填字母)。(2)写出题干装置C中发生反应的化学方程式_，C处加

16、热片刻后撤去酒精灯，铂丝仍保持红热，原因是_。(3)铜片完全溶解后，发现F装置中溶液呈绿色，加水稀释后呈蓝色，有同学得出两种结论：浓Cu(NO3)2溶液呈绿色，稀Cu(NO3)2溶液呈蓝色；Cu(NO3)2溶液呈蓝色，呈绿色是由于溶液溶解过量的NO2。试设计实验验证哪一种结论正确_。(4)该兴趣小组同学共同设计了如右图所示的实验装置，利用装置 、制取气体，请回答下列问题：甲同学认为：利用装置可以收集H2、NH3等气体，但不能收集O2和NO，理由是_。乙同学认为：利用装置作简易改进(不改变仪器装置)，可收集NO、O2，改进的方法是_。解析：本题主要考查了气体的制备、化学方程式的书写、实验设计、实

17、验的改进等。(1)加热NH4HCO3固体或使用NH4Cl和Ca(OH)2均可在a装置中进行。(2)在C中发生氨的催化氧化反应，反应方程式为：4NH35O2eq o(=,sup7(催化剂),sdo5()4NO6H2O；反应放热，停止加热后放出的热量能维持反应继续进行。(3)可在稀释后的硝酸铜溶液中再加入适量硝酸铜固体，如溶液仍为蓝色，则结论正确；否则正确。(4)O2密度比空气大，应用向上排空气法收集，NO易与空气中O2反应，不能用排空法收集，由于NO、O2都不溶于水，可在装置中加入水，用排水法收集。答案：(1)a(2)4NH35O2eq o(=,sup7(催化剂),sdo5()4NO6H2O反应

18、放热，停止加热后放出的热量能维持反应继续进行(3)可在稀释后的硝酸铜溶液中再加入适量硝酸铜固体，如溶液仍为蓝色，则结论正确；否则正确(4)O2密度比空气大，应用向上排空气法收集，NO易与空气中O2反应，不能用排空法收集可在装置中加入水，用排水法收集6(2015石家庄模拟)用电解方法制取金属镁时需要用无水MgCl2，而直接加热MgCl26H2O晶体却得不到无水MgCl2。某化学小组利用下图实验装置(夹持装置已略去)，通过测定反应物及生成物的质量来确定MgCl26H2O晶体受热分解的产物。请回答：(1)按气流方向连接各装置，其顺序为_(填仪器接口字母)。(2)实验过程中，装置B中的 CCl4层始终

19、为无色。装置B的作用为_。实验结束后，需通入一段时间的空气，其目的为_。(3)实验中称取8.12 g MgCl26H2O晶体，充分反应后，装置A中残留固体质量为3.06 g，装置B增重1.46 g，装置C增重3.60 g，则装置A中发生反应的化学方程式为_。(4)直接加热 MgCl26H2O 晶体得不到无水 MgCl2的原因为_。(5)某同学采用下图装置(夹持装置已略去)由MgCl26H2O 晶体制得了无水 MgCl2。 方框中所缺装置从上图 A、B、C、D 中选择，按气流方向连接依次为_(只填仪器字母，不必填接口顺序)。圆底烧瓶中盛装的液体甲为_。解析：(2)装置 B 的作用为吸收氯化氢，防

20、倒吸作用；实验结束后，需通入一段时间的空气，其目的是为了将气体全部吹入 B、C 装置被吸收。(3)8.12 g MgCl26H2O 晶体(物质的量为 0.04 mol)，装置 B 增重1.46 g(氯化氢，物质的量为0.04 mol)，装置C增重3.60 g(水，物质的量为0.2 mol)；则装置 A 中发生反应的化学方程式为： MgCl26H2OMg(OH)ClHCl5H2O。(4)直接加热MgCl26H2O晶体得不到无水MgCl2的原因为加热分解出的水会使MgCl2水解。(5)方框中所缺装置从题图A、B、C、D中选择，按气流方向连接依次为C、A、B(制备氯化氢气体、干燥氯化氢、尾气处理氯化

21、氢和水蒸气)；故圆底烧瓶中盛装的液体甲为浓盐酸。答案：(1)gabfecd(2)吸收HCl，防止倒吸将生成的气体全部吹入B、C装置充分吸收(3)MgCl26H2OMg(OH)ClHCl5H2O其中Mg(OH)Cl只要原子配比正确即可，不要求必须写成此形式(4)加热分解出的水会使MgCl2水解(只需答出水解即可)(5)CAB(写成CACB也可)浓盐酸7(2014新课标卷)乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一，具有香蕉的香味。实验室制备乙酸异戊酯的反应、有关数据和装置示意图如下： 相对分子质量密度/(gcm3)沸点/水中溶解性异戊醇880.812 3131微溶乙酸601.049 2118易溶乙酸异

22、戊酯1300.867 0142难溶实验步骤：在A中加入4.4 g异戊醇、6.0 g乙酸、数滴浓硫酸和23片碎瓷片。开始缓慢加热A，回流50 min。反应液冷至室温后倒入分液漏斗中，分别用少量水、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤；分出的产物加入少量无水MgSO4固体，静置片刻，过滤除去MgSO4固体，进行蒸馏纯化，收集140143 馏分，得乙酸异戊酯3.9 g。回答下列问题：(1)仪器B的名称是_。(2)在洗涤操作中，第一次水洗的主要目的是_，第二次水洗的主要目的是_。(3)在洗涤、分液操作中，应充分振荡，然后静置，待分层后_(填标号)。a直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的上口倒出b直接将乙酸异戊酯从分液漏斗

23、的下口放出c先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异戊酯从下口放出d先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异戊酯从上口倒出(4)本实验中加入过量乙酸的目的是_。(5)实验中加入少量无水MgSO4的目的是 _。(6)在蒸馏操作中，仪器选择及安装都正确的是_(填标号)。(7)本实验的产率是_(填标号)。a30% b40% c60% d90%(8)在进行蒸馏操作时，若从130 便开始收集馏分，会使实验的产率偏_(填“高”或“低”) ，其原因是_。解析：(1)仪器B是球形冷凝管，起冷凝回流作用。(2)第1次水洗，主要除去大部分硫酸和醋酸，第2次水洗除去NaHCO3杂质。(3)乙酸异戊酯的密度小于水，在

24、水层上方。分液时先将水层从分液漏斗下口放出，再将乙酸异戊酯从上口倒出。(4)该反应为可逆反应，加入过量乙酸，能够提高异戊醇的转化率。(5)加入无水MgSO4固体的目的是除去混合物中的少量水分。(6)蒸馏操作中，需要测定馏分的温度，所以温度计水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口处，b和c中温度计位置均正确，但c中的冷凝装置为球形冷凝管，它一般用作反应装置，主要用于冷凝回流，使反应更彻底，故只有b项正确。(7)据OOHOHeq o(,sup7(浓H2SO4),sdo5()OOH2O可知，4.4 g异戊醇完全反应消耗3.0 g乙酸，故乙酸有剩余，生成乙酸异戊酯的理论产量为6.5 g，故该反应的产率为eq f

25、(3.9 g,6.5 g)100%60%。(8)异戊醇的沸点为131 ，蒸馏时，若从130 开始收集馏分，将会有一部分未反应的异戊醇被蒸出，使产率偏高。答案：(1)球形冷凝管(2)洗掉大部分硫酸和醋酸洗掉碳酸氢钠(3)d(4)提高异戊醇的转化率(5)干燥(6)b(7)c(8)高会收集少量未反应的异戊醇8碳铵是一种较常使用的化肥，它在常温下易分解。某化学兴趣小组对碳铵的成分存在疑问，进行了如下探究。【定性实验】检验溶液中的阴、阳离子。取少量固体放入试管中，加入盐酸，把生成的气体通入澄清石灰水中，有白色沉淀生成。再另取少量碳铵放入试管中，加入浓NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体

26、，石蕊试纸变蓝色。(1)根据实验现象，推测碳铵中所含有阴离子可能是_和_。(2)根据实验现象，碳铵与足量NaOH溶液加热反应的离子方程式可能是_。【定量实验】测定碳铵中C元素和N元素质量比。该兴趣小组准确称取a g碳铵，加热使之分解，并把产物通入碱石灰中，如下图所示。(1)碳铵固体应放在_中进行加热。A试管B蒸发皿C烧瓶 D坩埚(2)从安全的角度考虑，下列那些尾气处理的装置可以选用_。(3)若灼烧后没有固体残余，称量U形管在实验前后的质量差为b g。由此测得N元素的质量是_g。(4)为了测定碳铵中碳元素的质量，他们设计的实验方案是将a g碳铵完全溶解于水，加入过量BaCl2，然后测定生成沉淀质

27、量。请你评价该方案是否合理。_(填“合理”“不合理”)，理由是_。解析：【定性实验】(1)取少量固体放入试管中，加入盐酸，把生成的气体通入澄清石灰水中，有白色沉淀生成，这说明该气体应该是二氧化碳，所以碳铵中所含有阴离子可能是HCOeq oal(,3)、COeq oal(2,3)。(2)另取少量碳铵放入试管中，加入浓NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体，石蕊试纸变蓝色，这说明该气体是氨气，所以碳铵与足量NaOH溶液加热反应的离子方程式可能是：NHeq oal(,4)OH=NH3H2O；HCOeq oal(,3)OH=COeq oal(2,3)H2O或NHeq oal(,4)HC

28、Oeq oal(,3)2OH=NH3COeq oal(2,3)2H2O。【定量实验】(1)固体灼烧应该放在坩埚或试管中进行，由于需要测量生成的气体，因此应该放在试管中，答案选A。(2)尾气主要是氨气，氨气极易溶于水，直接通入水中吸收容易引起液体倒吸，选项BC容易倒吸，D不符合吸收要求，所以答案选A。(3)碱石灰吸收的是水和二氧化碳，U形管增加的质量就是水和二氧化碳的质量，则根据原子守恒可知，固体灼烧放出氨气的质量是(ab) g，所以根据氮原子守恒可知N元素的质量是eq f(14,17)(ab)。(4)不合理；测得结果不准确。能和氯化钡反应的是碳酸盐，因此如果该物质中含有碳酸氢铵，则是不合理的。

29、因为HCOeq oal(,3)不能与BaCl2产生沉淀，所测得碳元素质量分数不准确；但如果该物质中只有碳酸铵则是合理的，因为加入BaCl2能完全生成沉淀，可准确测得碳元素的质量。答案：【定性实验】(1)HCOeq oal(,3)、COeq oal(2,3)(2)NHeq oal(,4)OH=NH3H2O；HCOeq oal(,3)OH=COeq oal(2,3)H2O(或NHeq oal(,4)HCOeq oal(,3)2OH=NH3COeq oal(2,3)2H2O)【定量实验】(1)A(2)A(3)eq f(14,17)(ab)(4)不合理，因为碳铵中可能含有HCOeq oal(,3)，不

30、能与BaCl2产生沉淀，所测得碳元素质量分数不准确合理，因为碳铵中只含有COeq oal(2,3)，加入BaCl2能完全生成沉淀，可准确测得碳元素的质量本小题属于开放性试题，若考生回答“合理”或“不合理”且能做出相应解释即可。1(2015山东高考)合金贮氢材料具有优异的吸放氢性能，在配合氢能的开发中起着重要作用。(1)一定温度下，某贮氢合金(M)的贮氢过程如下图所示，纵轴为平衡时氢气的压强(p)，横轴表示固相中氢原子与金属原子的个数比(H/M)。在OA段，氢溶解于M中形成固溶体MHx，随着氢气压强的增大，H/M逐渐增大；在AB段，MHx与氢气发生氢化反应生成氢化物MHy，氢化反应方程式为zMH

31、x(s)H2(g)zMHy(s)H1()；在B点，氢化反应结束，进一步增大氢气压强，H/M几乎不变。反应()中z_(用含x和y的代数式表示)。温度为T1时，2 g某合金4 min内吸收氢气240 mL，吸氢速率v_mLg1min1。反应()的焓变H1_0(填“”“”或“”)。(2)表示单位质量贮氢合金在氢化反应阶段的最大吸氢量占其总吸氢量的比例，则温度为T1、T2时，(T1)_(T2)(填“”“”或“”)。当反应()处于上图中a点时，保持温度不变，向恒容体系中通入少量氢气，达平衡后反应()可能处于图中的_点(填“b”“c”或“d”)，该贮氢合金可通过_或_的方式释放氢气。(3)贮氢合金ThNi

32、5可催化由CO、H2合成CH4的反应。温度为T时，该反应的热化学方程式为： _已知温度为T时：CH4(g)2H2O(g)=CO2(g)4H2(g)H165 kJmol1CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g) H41 kJmol1解析：(1)在反应()中，zMHx(s)H2(g)zMHy(s)，由方程式两边氢原子个数守恒得zx2zy，zeq f(2,yx)；温度为T1时，2 g某合金4 min内吸收氢气240 mL，吸氢速率veq f(240 mL,2 g4 min)30 mLg1min1。因为T1T2，温度升高，H2的压强增大，由平衡移动原理知，平衡向吸热方向移动，反应()的逆反应为吸

33、热反应，则正反应为放热反应，所以H10。(2)结合图象分析知，随着温度升高，反应()向左移动，H2压强增大，故随着温度升高而降低，所以(T1)(T2)；当反应处于图中a点时，保持温度不变，向恒容体系中通入少量H2，H2压强增大，H/M逐渐增大，由图象可知，气体压强在B点以前是不改变的，故反应()可能处于图中的c点；该贮氢合金要释放氢气，应该使反应()左移，根据平衡移动原理，可以通过升高温度或减小压强的方式使反应向左移动。(3)由题意知CH4(g)2H2O(g)=CO2(g)4H2(g)H165 kJmol1CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g) H41 kJmol1应用盖斯定律，由可得

34、CO、H2合成CH4的热化学方程式为：CO(g)3H2(g)=CH4(g)H2O(g)H206 kJmol1。答案：(1)eq f(2,yx)30(2)c加热减压(3)CO(g)3H2(g)=CH4(g)H2O(g) H206 kJmol12(2015江门模拟)对大气污染物SO2、NOx进行研究具有重要环保意义。请回答下列问题：(1)为减少SO2的排放，常采取的措施是将煤转化为清洁气体燃料。已知：H2(g)eq f(1,2)O2(g)=H2O(g)H241.8 kJmol1C(s)eq f(1,2)O2(g)=CO(g)H110.5 kJmol1写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式： _。(2)

35、已知汽缸中生成NO的反应为N2(g)O2(g)2NO(g) H0，若1.0 mol空气含0.80 mol N2和0.20 mol O2，1 300 时在1.0 L密闭容器内经过5 s反应达到平衡，测得NO为8.0104 mol。 5 s内该反应的平均速率v(NO)_(保留2位有效数字)；在1 300 时，该反应的平衡常数表达式K_。汽车启动后，汽缸温度越高，单位时间内NO排放量越大，原因是_。(3)汽车尾气中NO和CO的转化，当催化剂质量一定时，增大催化剂固体的表面积可提高化学反应速率。如下图表示在其他条件不变时，反应2NO(g)2CO(g)2CO2(g)N2(g) 中，NO的浓度c(NO)随

36、温度(T)、催化剂表面积(S)和时间(t)的变化曲线。该反应的H_0 (填“”或“”)。若催化剂的表面积S1S2，在上图中画出c(NO) 在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线(并作相应标注)。解析：(1)H2(g)eq f(1,2)O2(g)=H2O(g)H241.8 kJmol1C(s)eq f(1,2)O2(g)=CO(g)H110.5 kJmol1根据盖斯定律可知 得焦炭与水蒸气反应的热化学方程式为C(s) H2O(g)=CO(g) H2(g) H131.3 kJmol1。(3) 从图象看，T2温度较高，NO的浓度较大，说明升高温度，有利于平衡向逆反应方向进行，则正反应为放热的，H

37、0。催化剂只能加快反应速率，缩短达到平衡的时间，但是不能影响化学平衡，作图时应注意到上述特点即可。答案：(1)C(s) H2O(g)=CO(g) H2(g)H131.3 kJmol1 (2)1.6104 mol/(Ls)eq f(c2（NO）,c（N2）c（O2）)温度升高，反应速度加快，平衡向右移动(3)3能源的开发、利用与人类社会的可持续发展息息相关，怎样充分利用好能源是摆在人类面前的重大课题。.已知：Fe2O3(s)3C(石墨) =2Fe(s)3CO(g)Ha kJmol1CO(g)eq f(1,2)O2(g)=CO2(g)Hb kJmol1C(石墨)O2(g)=CO2(g)Hc kJm

38、ol1则反应：4Fe(s)3O2(g)=2Fe2O3(s)的焓变H_kJmol1。.(1)依据原电池的构成原理，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是_(填序号)。AC(s)CO2(g)=2CO(g)BNaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)C2H2O(l)= 2H2(g)O2(g)DCH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)若以KOH溶液为电解质溶液，依据所选反应可以设计成一个原电池，请写出该原电池的电极反应。负极：_正极： _。(2)二氧化氯(ClO2)是一种高效安全的自来水消毒剂。ClO2是一种黄绿色气体，易溶于水。实验室以NH4Cl、盐酸、NaClO2为

39、原料制备ClO2流程如下：已知：电解过程中发生的反应为NH4Cl2HClNCl33H2(NCl3中氮元素为3价)。写出电解时阴极的电极反应式_。在阳极上放电的物质(或离子)是_除去ClO2中的NH3可选用的试剂是_ (填序号)。A碳酸钠溶液 B碱石灰C浓H2SO4 D水在生产过程中，每生成1 mol ClO2，需消耗_mol NCl3。解析：.Fe2O3(s)3C(石墨)=2Fe(s)3CO(g)Ha kJmol1CO(g)eq f(1,2)O2(g)=CO2(g)Hb kJmol1C(石墨)O2(g)=CO2(g)Hc kJmol1由盖斯定律()62得4Fe(s)3O2(g)=2Fe2O3(

40、s)H6(cb)2a kJmol1.(1)设计成原电池需要是自发进行的氧化还原反应；A.C(s)CO2(g)=2CO(g)是非自发进行的氧化还原反应，故A不选；B.NaOH(aq)HCl(aq)=NaCl(aq)H2O(l)，反应是复分解反应，不是氧化还原反应，故B不选；C.2H2O(l)=2H2(g)O2(g)，反应是非自发进行的氧化还原反应，故C不选；D.CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)，是自发进行的氧化还原反应，可以设计成原电池；故选D。D反应是甲烷燃料电池，在碱溶液中燃料在负极发生氧化反应，氧气在正极得到电子发生还原反应；负极：CH48e10OH=COeq oal(

41、2,3)7H2O；正极：O22H2O4e=4OH。(2)NH4Cl2HClNCl33H2，NCl3中氮元素为3价。电解时阴极上是氢离子得到电子生成氢气，阴极的电极反应式为2H2e=H2；电解时阳极上是铵根离子失去电子生成NCl3，故答案为NH4Cl(NHeq oal(,4)；A.ClO2易溶于水，不能利用碳酸钠溶液吸收氨气，故A错误；B.碱石灰不能吸收氨气，故B错误；C.浓硫酸可以吸收氨气，且不影响ClO2，故C正确；D.ClO2易溶于水，不能利用水吸收氨气，故D错误；故选C；NCl3与NaClO2恰好反应生成ClO2，还生成氯化钠、NaOH，结合电子守恒可知，Cl元素的化合价升高，则N元素化

42、合价降低，还生成氨气，则该离子反应为NCl33H2O6ClOeq oal(,2)=6ClO23Cl3OHNH3，生产过程中，每生成1 mol ClO2，需消耗1/6 mol NCl3。答案：.6(cb)2a.(1)DCH48e10OH=COeq oal(2,3)7H2O O22H2O4e=4OH(2)2H2e=H2NH4Cl(NHeq oal(,4)C1/6 mol4(2015长春模拟)某蓄电池反应为NiO2Fe2H2Oeq o(,sup7(放电),sdo5(充电)Fe(OH)2Ni(OH)2。(1)该蓄电池充电时，发生还原反应的物质是_(填下列字母)，放电时生成Fe(OH)2的质量18 g，

43、则外电路中转移的电子数是_。ANiO2 BFeCFe(OH)2 DNi(OH)2(2)为防止远洋轮船的钢铁船体在海水中发生电化学腐蚀，通常把船体与浸在海水里的Zn块相连，或与该蓄电池这样的直流电源的_(填“正”或“负”)极相连。(3)以该蓄电池做电源，用下图所示装置，在实验室模拟铝制品表面“钝化”处理的过程中，发现溶液逐渐变浑浊，原因是_ (用相关的电极反应式和离子方程式表示)。(4)精炼铜时，粗铜应与直流电源的_(填“正”或“负”)极相连，精炼过程中，电解质溶液中c(Fe2)、c(Zn2)会逐渐增大而影响进一步电解，甲同学设计如下除杂方案：eq x(电解液)eq x(溶液A)eq x(溶液B

44、)已知：沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2Zn(OH)2开始沉淀时的pH2.37.55.66.2完全沉淀时的pH3.99.76.48.0则加入H2O2的目的是_，乙同学认为应将方案中的pH调节到8，你认为此观点_(填“正确”或“不正确”)，理由是_。解析：(1)该蓄电池充电时反应逆向进行，发生还原反应的电极为阴极：Fe(OH)22e=Fe2OH；放电时FeFe(OH)2，Fe2e2OH=Fe(OH)2，转移电子2 mol，18 g Fe(OH)2的物质的量为0.2 mol，故转移电子0.4 mol。(2)外接电源的阴极保护法，船体应与蓄电池的负极相连。(3)铝制品发生钝化时，在铝

45、表面形成致密的氧化膜，也会有Al3进入溶液与HCOeq oal(,3)反应：Al33HCOeq oal(,3)=Al(OH)33CO2，溶液变浑浊。(4)精炼铜时，粗铜应与电源的正极相连。处理电解质溶液加入H2O2将Fe2转化为Fe3，然后调节溶液的pH为4，可以使Fe3以Fe(OH)3形式除去。若将溶液的pH调整至8，Cu2已经沉淀完全，不可以。答案：(1)C 0.4NA 或2.4081023 (2)负 (3)Al=Al33e Al33HCOeq oal(,3)=Al(OH)33CO2 (4)正 将Fe2氧化为Fe3 不正确 因同时会使Cu2生成沉淀而除去 5(2014海南高考)锂锰电池的体

46、积小，性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如下图所示，其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。回答下列问题：(1)外电路的电流方向是由_极流向_极(填字母)。(2)电池正极反应式为_ (3)是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？_(填“是”或“否”)，原因是_ (4)MnO2可与KOH和KClO3在高温下反应，生成K2MnO4，反应的化学方程式为_K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和MnO2的物质的量之比为_。解析：(1)锂锰电池的一个电极反应物为单质锂，另一个电极反应物为二氧化锰，则负极为金属锂，正极为二氧化锰，则外电路电

47、流流向为正极经导线到达负极，即b导线a；(2)正极为二氧化锰，而题干中给出锂离子通过电解质迁移入二氧化锰晶格中生成LiMnO2，故电极反应式为MnO2eLi=LiMnO2；(3)由于负极为金属锂，锂为活泼碱金属元素，锂与水发生反应，所以不能用水代替有机溶剂；(4)二氧化锰可与氢氧化钾、氯酸钾在高温下生成锰酸钾，则锰化合价升高，依据氧化还原反应化合价变化规律，氯元素化合价降低，生成氯化钾，然后依据电子得失守恒配平化学方程式为3MnO2KClO36KOH3K2MnO4KCl3H2O；锰酸钾溶液在酸性溶液中歧化，生成高锰酸钾和二氧化锰，依据化合价升降相等快速判断产物的物质的量之比(K2MnO4KMn

48、O4化合价升高1；K2MnO4MnO2化合价降低2)为21。答案：(1)b a (2)MnO2eLi=LiMnO2 (3)否电极Li是活泼金属，能与水反应(4)3MnO2KClO36KOH3K2MnO4KCl3H2O216(2015重庆模拟)铁元素及其化合物与人类的生产生活息息相关，试回答下列问题：(1)电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板，该反应的离子方程式为_。(2)已知：Fe(s)eq f(1,2)O2(g)=FeO(s)H272 kJmol1 C(s)O2(g)=CO2 (g)H393.5 kJmol12C(s)O2 (g)=2CO(g) H221

49、kJmol1则高炉炼铁过程中FeO(s)CO(g)Fe(s)CO2 (g)H_。(3)铁红(Fe2O3)是一种红色颜料。将一定量的铁红溶于160 mL 5 molL1盐酸中，再加入足量铁粉，待反应结束共收集到气体2.24 L(标准状况)，经检测溶液中无Fe3，则参加反应的铁粉的质量为_。(4)以H2、O2、熔融盐Na2CO3组成燃料电池，采用电解法制备Fe(OH) 2，装置如下图所示，其中P端通入CO2。石墨电极上的电极反应式为_。通电一段时间后，右侧玻璃管中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色。则下列说法中正确的是_(填序号)。AX、Y两端都必须用铁作电极B可以用NaOH溶液作为电解液C阴极

50、发生的反应是2H2O 2e=H2 2OHD白色沉淀只能在阳极上产生 若将所得Fe(OH) 2沉淀暴露在空气中，其颜色变化为_，该反应的化学方程式为 _。解析：(1)Fe3具有较强的氧化性，能够氧化Cu：2Fe3 Cu=2Fe2 Cu2。(2)Fe(s)eq f(1,2)O2(g)=FeO(s)H272 kJmol1 C(s)O2(g)=CO2 (g)H393.5 kJmol12C(s)O2 (g)=2CO(g) H221 kJmol1根据盖斯定律：( /2)得FeO(s)CO(g)Fe(s)CO2 (g)H11 kJmol1(3)加入铁粉涉及反应方程式有：Fe2HCl=FeCl2H2，Fe2F

51、eCl3=3FeCl2。由产生气体2.24 L可知，m(Fe)5.6 g，n(HCl)0.2 mol，则n(FeCl3)(0.16 L5 molL10.2 mol)/30.2 mol，则与FeCl3反应的铁粉质量为5.6 g。共消耗铁粉质量为11.2 g。(4)石墨电极氢气发生氧化反应为负极，电极反应方程式为H2 2e COeq oal(2 ,3)=CO2H2O。制取Fe(OH)2则应使铁生成Fe2，发生在阳极，应与电源的正极相连，故Y极必须是Fe，X极可以选碳棒等做电极，A项错误；若选用NaOH溶液做电解质溶液，白色沉淀在阳极上产生，若选NaCl做电解质溶液则沉淀在两极中间的溶液中产生，B正

52、确、D项错误；阴极反应为2H2O 2e=H2 2OH，C项正确。Fe(OH)2具有强的还原性，迅速由白色变成灰绿色，最终变成红褐色，反应方程式为4Fe (OH)2O22H2O=4Fe (OH)3。答案：(1)2Fe3 Cu=2Fe2 Cu2(2)11 kJmol1 (3)11.2 g(4)H2 2e COeq oal(2 ,3)=CO2H2OB C白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色4Fe(OH)2O22H2O=4Fe (OH)3 7(2015惠州模拟)100 时，在1 L恒温恒容的密闭容器中，通入0.1 mol N2O4，发生反应：N2O4(g)2NO2(g)H 57.0 kJmol1，N

53、O2和N2O4的浓度如图甲所示。NO2和N2O4的消耗速率与其浓度的关系如图乙所示： (1)在060 s内，以N2O4表示的平均反应速率为 _molL1s1。 (2)根据甲图中有关数据，计算100 时该反应的平衡常数K1_0.36 molL1s1若其他条件不变，升高温度至120 ，达到新平衡的常数是K2 ，则K1_K2 (填“”“”或“”)。(3)由图象甲可知反应进行到100 s时，若有一项条件发生变化，变化的条件可能是_。A降低温度B通入氦气使其压强增大 C又往容器中充入N2O4D增加容器体积(4)乙图中， 交点A表示该反应的所处的状态为_。A平衡状态 B朝正反应方向移动C朝逆反应方向移动

54、D无法判断(5)已知：N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H67.2 kJmol1N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534.7 kJmol1N2O4(g)2NO2(g)H57.0 kJmol1则：2N2H4(g)N2O4(g)=3N2(g)4H2O(g)H_kJmol1。解析：(1)v(N2O4)(0.1 mol0.04 mol)/(1 L60 s)103 molL1s1。(2)将NO2、N2O4的平衡浓度代入平衡常数表达式即可计算出。由于该反应是吸热反应，升高温度平衡正向移动，平衡常数将增大，即K1 K2。(3)100 s后NO2、N2O4的浓度在原平衡浓度的基础上开始变

55、化，从图象看，平衡向逆反应方向移动，因该反应是吸热反应，降低温度，平衡将逆向移动，A项正确，C、D项错误；恒容条件下，加入氦气不能影响该平衡，B项错误。 (4)从甲图象看，NO2和N2O4浓度相等时为20多秒，而在60秒才达到平衡，故反应向正反应方向进行，B项正确。(5)N2(g)2O2(g)=2NO2(g)H67.2kJmol1N2H4(g)O2(g)=N2(g)2H2O(g)H534.7 kJmol1N2O4(g)2NO2(g) H57.0 kJmol1根据盖斯定律可由： 2得到：2N2H4(g)N2O4(g)=3N2(g)4H2O(g)H1 079.6 kJmol1。答案：(1)103(

56、2)c2 (NO2)/ c (N2O4)(或0.122/0.04) (3)A (4)B (5)1 079.68(2015兰州模拟)二甲醚(CH3OCH3)是一种重要的精细化工产品，被认为是二十一世纪最有潜力的燃料已知：CH3OCH3(g)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(l) H1 455 kJ/mol。同时它也可以作为制冷剂而替代氟氯代烃。工业上制备二甲醚的主要方法经历了三个阶段：甲醇液体在浓硫酸作用下或甲醇气体在催化作用下直接脱水制二甲醚；2CH3OHCH3OCH3H2O合成气CO与H2直接合成二甲醚：3H2(g)3CO(g)CH3OCH3(g)CO2(g)H247 kJ/mol天然气

57、与水蒸气反应制备二甲醚。以CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇工业流程如下：(1)写出CO(g)、H2(g)、O2(g)反应生成CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式_。(2) 方法中用甲醇液体与浓硫酸作用直接脱水制二甲醚，尽管产率高，但是逐步被淘汰的主要原因是_。(3)在反应室2中，一定条件下发生反应3H2(g)3CO(g)CH3OCH3(g)CO2(g)在密闭容器中达到平衡后，要提高CO的转化率，可以采取的措施是_。A低温高压B加催化剂C增加CO浓度 D分离出二甲醚(4)在反应室3中，在一定温度和压强条件下发生了反应：3H2(g)CO2(g)CH3OH(g)H2O (g)H0反应达到平衡

58、时，改变温度(T)和压强(p)，反应混合物CH3OH“物质的量分数”变化情况如下图所示，关于压强(p)和温度(T)的关系判断正确的是_(填序号)。 A. p3p2T3T2 B. p2p4T4T2C. p1p3T1T3 D. p1p4T2T3(5)反应室1中发生反应：CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)H0，写出平衡常数的表达式：_。如果温度降低，该反应的平衡常数_(填“不变”“变大”或“变小”)。(6)将CH4设计成燃料电池，其利用率更高，装置示意如下图(A、B为多孔性碳棒)。持续通入甲烷，在标准状况下，消耗甲烷体积V L。 0V44.8 L时，电池总反应方程式为_。 44.8 LV

59、89.6 L时，负极电极反应为_。解析：(1) CH3OCH3(g)3O2(g)=2CO2(g)3H2O(1) H1 455 kJ/mol 3H2(g)3CO(g)CH3OCH3(g)CO2(g)H247 kJ/mol根据盖斯定律及所要求书写的热化学方程式可知，应将上述两式如下处理：()/3，得：CO(g)H2(g)O2(g)=CO2(g)H2O(l)H567.3 kJ/mol。(2)浓硫酸具有强腐蚀性，对设备腐蚀严重，且会对操作人员的人身安全带来隐患。(3)该反应是气体体积减小的放热反应，为提高CO的转化率，应改变条件使平衡正向移动。低温高压可以使平衡正向移动，提高CO的转化率，A项正确；催

60、化剂不能影响化学平衡，B项错误；增加CO的浓度能够使平衡正向移动，但CO的转化率却降低，C项错误；及时分离出产物二甲醚，可以使平衡正向移动，D项正确。(4)该反应是气态体积系数减小的放热反应。该图象可在温度(横向)不变时，压强p1p4，甲醇物质的量分数逐渐减小，说明反应逆向移动，则压强逐渐减小；压强不变(纵向)不变时，T1T4甲醇的物质的量增大，说明平衡正向移动，则为降低温度。综合分析可知C、D项正确。(5)该反应是吸热反应，降低温度平衡向放热方向移动(即反应逆向移动)，故平衡常数减小。(6)甲烷燃料电池生成CO2，由图可知溶液中OH物质的量为4 mol，结合甲烷的物质的量可知，0V44.8