高考化学化学反应原理综合经典题附答案解析

高考化学化学反应原理综合经典题附答案解析

一、化学反应原理

1.某研究学习小组要制备一种在水中溶解度很小的黄色化合物［Fe/CzOjy

并用滴定法测定其组成。已知H2c在温度高于90C时易发生分解。实验操作如下：

步骤一：将图甲分液漏斗中的草酸溶液滴入锥形瓶内，可生成黄色沉淀；

步骤二：称取黄色产物0.844.g于锥形瓶中，加入足量的硫酸并水浴加热至70.85C。

待固体全部溶解后，用胶头滴管吸出一滴溶液点在点滴板上，用铁氨化钾溶液检验，无蓝

色沉淀产生；

步骤三：用0.0800>mol/LKMnO4标准液滴定步骤二所得的溶液；

步骤四：向步骤三滴定后的溶液中加足量的Zn粉和硫酸溶液，几分钟后用胶头滴管吸出一

滴点在点滴板上，用KSCN溶液检验，若不显红色，过滤除去Zn粉，并用稀硫酸洗涤Zn

粉，将洗涤液与滤液合并，用O.OSOO.mol/LKMnO,标准液滴定，用去高镒酸钾标准液

lO.OO♦niL,

W

H2c2O4溶液

三

二

一

(NHJFegQz溶液亘

图甲图乙

(1)步骤一中将沉淀从反应混合物口分离出来的操作名称是O

(2)步骤二中水浴加热并控制温度70*85℃的理由是,加铁虱化钾溶液无蓝色沉淀

产生，此操作的目的是。

⑶步骤三盛装KMn(\标准液的滴定管在滴定前后的液面如图乙所示，则消耗KMnC>4标

准液的体积为,该滴定管为滴定管(填“酸式”或"碱式〃)。

(4)步骤四中滴定时发生反的离子方程式为o若不合并洗涤液，则消耗KMnC^标

准液的体积将(填"增大”"减小"或"不变”)o由以上数据计算黄色化合物的化学式

为O

【答案】过滤加快固体溶解，防止草酸分解证明溶液中无Fe?+存在，防止Fe?+干扰草

2++3+2+

酸的测定25.00mL酸式5Fe+MnO；+8H=5Fe+Mn+4H2O减小

reHAO4)5?2

【解析】

【详解】

(1)固液分离的方法为过滤，故答案为：过滤；

(2)水浴加热可加快固体溶解，控制温度70〜85.3C可防止草酸分解；

［坦位2。4)丫？21中的铁元素可能含有Fe?+,F/与KMnC)4反应，高镭酸钾滴定

草酸时，需要排除Fe?+的干扰，故答案为：加快固体溶解，防止草酸分解；证明溶液中无

Fe?+存在，防止Fe?+干扰草酸的测定；

(3)滴定前读数为0.80.mL,滴定后读数为25.80.mL，则消耗KMnO4溶液的体积为

25.00.mL；KMM)4具有强氧化性，应用酸式滴定管，故答案为：25.00.mL：酸

式；

3+2+

⑷步骤四中滴定时发生反应的离子方程式为5Fe2++8H+=5Fe+Mn+4H2O,洗涤

液中含有Fe?+,若不合并，消耗KM。。,标准液的体积减小；根据方程式可知，

n（Fe2+）=5n（MnO；）=5x0.0800#mol/Lx10>mLx10_3L/mL=4xlO-3mob

-33

n（H2C2O4）=|n（MnO；）=|x0.080（）♦mol/Lx25*mLxl0L/mL=5x10-mol

0.844<g-4x10-3molx56-5xl0-3molx884g/mol

'n(HQ)=----------------------------------------------------------------------=O.OKmor

'2)18<g/mol

则n(Fe)：n(C2O；-)：n(H2O)=4：5：10,黄色化合物的化学式为

2++3+2+

ref((QO4)5?2,故答案为：5Fe4-MnO；+8H=5Fe+Mn+4H2O；减

小；F0HQOJ5?2。

【点睛】

亚铁离子和草酸均能与酸性高锌酸钾溶液反应，实验时防止亚铁离子干扰草酸的测定是解

答关键。

2.叠氮化钠(NaN3)是一种白色剧毒晶体，是汽车安全气囊的主要成分。NaN3易溶于水，微

溶于乙醇，水溶液呈弱碱性，能与酸发生反应产生具有爆炸性的有毒气体叠氮化氢。实验

室可利用亚硝酸叔丁酯(t-BuNCh，以t-Bu表示叔丁基)与N2H八氢氧化钠溶液混合反应制备

叠氮化钠。

⑴制备亚硝酸叔丁酯

取一定NaNCh溶液与50%硫酸混合，发生反应H2so4+2NaNO2===2HNCh+Na2so4。可利用

亚硝酸与叔丁醇(t-BuOH)在40℃左右制备亚硝酸叔丁酯，试写出该反应的化学方程式：

(2)制备叠氮化钠(NaW)

按如图所示组装仪器(加热装置略)进行反应，反应的化学方程式为：t-BuNO2+NaOH+

N2H4===NaN3+2H20+t-Bu0Ho

装置aW

L-BUNO2

NaOH、N2凡及

助剂混合溶液

①装置a的名称是；

②该反应需控制温度在65℃,采用的实验措施是:

③反应后溶液在0℃下冷却至有大量晶体析出后过滤。

所得晶体使用无水乙醇洗涤。试解释低温下过滤和使用无水乙醇洗涤晶体的原因是

⑶产率计算

①称取2.0g叠氮化钠试样，配成100mL溶液，并量取10.00mL溶液于锥形瓶中。

②用滴定管加入O.lOmoH.1六硝酸锦钱［(NH4)2Ce(NO3)6］溶液40.00mL(假设杂质均不参与反

应)。

③充分反应后将溶液稀释并酸化，滴入2滴邻菲罗咻指示液，并用O.lOmoH/1硫酸亚铁钱

［(NH4)2Fe(SCU)2］为标准液，滴定过量的Ce”，终点时消耗标准溶液20.00mL(滴定原理：Ce4

++Fe2+===Ce3+4-Fe3")o

己知六硝酸锦镂KNH4)2Ce(NO3)6］与叠氮化钠反应生成硝酸核、硝酸钠'氮气以及

Ce(NO3)3,试写出该反应的化学方程式；计算叠氮化钠的

质量分数为(保留2位有效数字)。若其他操作及读数均正确，滴定到终点后，下

列操作会导致所测定样品中叠氮化钠质量分数偏大的是｛填字母)。

A.锥形瓶使用叠氮化钠溶液润洗

B.滴加六硝酸钝钺溶液时，滴加前仰视读数，滴加后俯视读数

C.滴加硫酸亚铁钺标准溶液时，开始时尖嘴处无气泡，结束时出现气泡

D.滴定过程中，将挂在锥形瓶壁上的硫酸亚铁按标准液滴用蒸储水冲进瓶内

⑷叠氮化钠有毒，可以使用次氯酸钠溶液对含有叠氮化钠的溶液进行销毁，反应后溶液碱

性明显增强，且产生无色无味的无毒气体，试写出反应的离子方程式：

【答案】t-BuOH+HNCh丝Et-BuNCh+HzO恒压滴液漏斗(滴液漏斗)水浴加热降低叠

氮化钠的溶解度，防止产物损失2(NH4)2Ce(NO3)6+2NaN3===4NH4NO3+2Ce(NO3)3+

/

2NaNO3+3N2T65%AC。0一+2时+出。===。一+2。丁+39个

【解析】

【分析】

【详解】

⑴制备亚硝酸叔丁酯的反应物有亚硝酸和叔丁醇，反应类型属于有机的酯化反应，所以方

程式为：t-BuOH+HNO2t-BuNO2+H2O；

(2)①装置a的名称即为恒压滴液漏斗；

②反应要控制温度在65℃,参考苯的硝化实验，该反应加热时，应当采用水浴加热；

③题干中提到了登氮酸钠易溶于水，而微溶于乙醇；因此，洗涤产品时，为了减少洗涤过

程中产品的损耗，应当用无水乙醇洗涤；

⑶通过题干提示的反应产物分析，可知反应过程中Ce，+和N,中的元素发生了变价，所以

反应的方程式为：

2(NH4)2Ce(NO3)6+2NaN3=4NH4NO3+2NaNO3+2Ce(NO3)3+3N2T：在计算叠

氮化钠的含量时，一定要注意叠氮酸钠溶液配制完成后只取了木与过量的六硝酸铀钱反

应，再用Fe2+去滴定未反应完的正四价的Ce,因此有：

2.0gNaN3样品的，消耗的Ce4++Fe2+消耗的Ce4+=0.004molCe4+,考虑至ijFe?+与

Ce，♦的反应按照1：1进行，所以2.3g叠氮化钠样品中叠氮化钠的物质的量为：

〃(NaNJ=10x(0.004—Fe?+消耗的Ce4+)=0.02mol,所以叠氮化钠样品的质量分数

卬=螫%I。。%」°.02molx65g/mol为％；

2.0g2.0

A.润洗锥形瓶，会使步骤②消耗的六硝酸锦钱的量增加，通过分析可知，会使最终计算

的质量分数偏大，A项正确；

B.量取40mL六硝酸柿镂溶液时若前仰后俯，则会量取比40ml更多的六硝酸钵镂溶液，

那么步骤③会需要加入更多的Fe?♦来消耗叠氮酸钠未消耗掉的Ce，+,通过分析可知，最终

会导致计算的质量分数偏低，B项错误；

C.步骤③用Fe2♦标定未反应的CV+,若开始尖嘴无气泡，结束后出现气泡，则记录的Fe2+

消耗量比实际的偏小，通过分析可知，最终会使质量分数偏大，C正确；

D.将挂在锥形瓶壁上的FM+溶液冲入锥形瓶，相当于让溶液混合更均匀，这样做会使结果

更准确，D项不符合；答案选AC：

⑷反应后溶液碱性增强，所以推测生成了OH-；产生的无色无味无毒气体，推测只能是氮

气，所以离子方程式为：CIO+2N；+H2O=CP+3N2T+2OH-.

【点睛】

滴定计算类的题目，最常考察的形式之一是配制完待测样品溶液后，只取一部分进行滴

定，在做计算时不要忘记乘以相应的系数；此外，常考察的形式也有：用待测物A与过量

的B反应，再用C标定未反应的B,在做计算时，要注意A与C一同消耗的B。

3.纳米TiCh是一种重要的光催化剂。以钛酸酯Ti(OR)4为原料制备纳米TiCh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)/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笔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Ti02o

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(0H)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.增加反应的焰变

B.增大反应的活化能

C.减小反应的熠变

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TiCh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

硫酸钱的混合溶液，加强热使其溶解。冷却后，加入一定量稀盐酸得到含TiCP的溶液。加

入金属铝，将TO?全部转化为Ti。待过量的金属铝完全溶解并冷却后，加入指示剂，用

0.lOOOmol・L】NH4Fe(SO4)2溶液滴定至终点。重复操作2次，消耗。lOOOmol・L

332r

iNH4Fe(SOd)2溶液的平均值为2000mL(已知：Ti+Fe+H2O=TiO+Fe+2H)。

①加入金属铝的作用除了还原Tib.外，另一个作用是

②滴定时所用的指示剂为_(填字母)。

a.酚配溶液b.KSCN溶液c.KMnCX,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「3.在空气中

被氧化b80

【解析】

【分析】

以钛酸四丁酯E(OQH9)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TiCh。

【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，不能改变婚变(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；

故答案为：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「。2和丁醇，方程式为Ti(OC4H9)

4+2H2O=TiO2+4C4H9OH；灼烧二氧化钛凝胶，应在坨烟中进行；

故答案为:Ti(OC4H9)4+2H2OTQ2+4C4H9OH；a；

(4)①加入铝，可与Ti。?反应生成Ti*与酸反应生成氢气，避免下3.被氧化；

②用NEFe(SOQ2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TiCh〜Ti?'〜Fe3'〜NEFe(S04)2,n(NH4Fe(S04)2)

=0.1000mol-L-|X0.02L=0.002moL则n(T1O2)=0.00200mol,m(T1O2)

-0.00200molX80g/mol=0.16g00,则质量分数为黑空以100%=80%；

0.2000g

故答案为：与酸反应生成氢气，形成氢气氛围，防止TiT在空气中被氧化：b；80。

4.亚氯酸钠(NaClOz)是一种高效氧化剂、漂白剂。已知：NaCICh饱和溶液在温度低于

38c时析出的晶体是NaCIO2・3H2O,高于38℃时析出晶体是NaCKh,高于60℃时NaCICh分

解成NaCKh和NaCI。利用下图所示装置制备亚氯酸钠。

吧

Ili.

II一N

濯

完成下列填空:

(1)装置②中产生CIO2的化学方程式为。装置③的作用是。

(2)从装置④反应后的溶液获得NaCICh晶体的操作步骤为：

①减压，55℃蒸发结晶；②:③：④低于60℃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

+

滴入适量的稀硫酸，充分反应(CI02+41+4H->2H2O+2I2+CI)o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2.0mol/LNa2s2O3标准液滴定(b+ZSzO-ZI**),以

淀粉溶液做指示剂，达到滴定终点时的现象为o重复滴定2次，测得Na2s2。3

溶液平均值为20.00mL。该样品中NaCIO2的质量分数为。

(5)通过分析说明装置①在本实验中的作用o

【答案】2NaCIO3+Na2SO3+H2SO4f2CIO2+2Na2SO4+H2。防止倒吸趁热过滤用38—

60℃的温水洗涤250mL容量瓶溶液由蓝色变为无色且半分钟内不变色90.5%当关闭

心时，打开Kl，可以吸收反应产生的气体。

【解析】

【分析】

【详解】

(1)根据反应物NaCIMNa2SO3>H2so4,生成物为。。2和2Na2SO4,配平方程式为

2NaCIO3+Na2SO3+H2SO4=2CIO2+2Na2SO4+H2O；装置③为安全瓶，防止装置②中气体温度降

低而产生倒吸；

(2)因为NaCICh饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaCICh^HzO,高于38℃时析

出晶体是NaCKh,高于60℃时NaCKh分解成NaCICh和NaCL若要得到NaCICh晶体，需在

38—60℃得到晶体，故操作为趁热过滤：用38—60℃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，一般采用淀粉溶液做指示剂，该反应是Na2s2O3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CIO?一一一212一一4s2(V一

2-3

n(CIO2")=1/4n(S2O3)=l/!lx20xl0x2=0.01mol

m(NaCI02)=0.01x90.5=9.05g该样品中NaCIO2的质量分数为9.05g4-10g=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①就是用碱吸

收反应产生的。。2等尾气。

5.无水硫酸铜在加热至650℃时开始分解生成氧化铜和气体.某活动小组通过实验，探究

不同温度下气体产物的组成.实验装置如下：

水

澄

二

百

每次实验后均测定B、C质量的改变和E中收集到气体的体积实验数据如下(E中气体体

积已折算至标准状况)：

称取C11SO4质量C增重质量E中收集到气体

实验组别温度B增重质量/g

/g/g/mL

①Ti0.6400.32000

②0.64000.256V

T22

③T30.6400.160Y322.4

④T40.640X40.19233.6

（1）实验过程中A中的现象是.D中无水氯化钙的作用是.

（2）在测量E中气体体积时，应注意先,然后调节水准管与量气管的液面相平，

若水准管内液面高于量气管，测得气体体积（填“偏大〃、"偏小”或"不变"）.

（3）实验①中B中吸收的气体是.实验②中E中收集到的气体是.

（4）推测实验②中CuS04分解反应方程式为：.

（5）根据表中数据分析，实验③中理论上C增加的质量丫3=g.

（6）结合平衡移动原理，比较T3和温度的高低并说明理由.

【答案】白色固体变黑吸收水蒸气，防止影响C的质量变化冷却至室温偏小S03

022CUSO4△230+2S02个22个0.128温度更高，因为SO?分解为SCh和。2是

吸热反应，温度高有利于生成更多的

【解析】

【分析】

⑴根据无水硫酸铜在加热至650℃时开始分解生成氧化铜和气体分析A中的现象，根据碱

石灰和无水氯化钙的作用分析；

⑵气体温度较高，气体体积偏大，应注意先冷却至室温，若水准管内液面高于量气管，说

明内部气压大于外界大气压，测得气体体积偏小；

⑶实验中B中浓硫酸的作用是吸收三氧化硫气体，C的作用是吸收二氧化硫，E的作用是

收集到氧气；

0.64g

（4）0.64g硫酸铜的物质的量为-A/1=0.004moL分解生成氧化铜的质量为：

160g/mol

0.256g

0.004molx80g/mol=0.32g；SOz的质量为：0.256g,物质的量为：———=0.004mol,

64g/mol

0.064p

氧气的质量为：0.64-0.32-0.256=0.064g,物质的量为：――;----=0.002mol,

32gimo\

CuSO4、CuO>SO2、O2的物质的量之比等于2：2：2；1,则实验②中CuS04分解反应方程

式为2CUSO4—△-2CuO+2sCh个+。2个:

0.64g

（5）0.64g硫酸铜的物质的量为商面二°.004m°L分解生成氧化铜的质量为:

00224

0.004molx80g/mol=0.32g；SO3的质量为：0.16g,氧气的质量为：——x32=0.032g,

42.4

根据质量守恒实验③中理论上C增加的质量Y3=0.64-0.32-0.16-0032=0.128g；

⑹根据表中实验③④的数据可知，T4温度生成氧气更多，因为SO3分解为SO2和。2是吸热

反应，温度高有利于生成更多的。2。

【详解】

⑴因为无水硫酸铜在加热至650℃时开始分解生成氧化铜和气体，故实验过程中A中的现

象是白色固体变黑，因为碱石灰能够吸水，D中无水氯化钙的作用是吸收水蒸气，防止装

置E中的水进入装置C,影响C的质量变化，故答案为：白色固体变黑；吸收水蒸气，防

止影响C的质量变化；

(2)加热条件下，气体温度较高，在测量E中气体体积时，应注意先冷却至室温，若水准管

内液面高于量气管，说明内部气压大于外界大气压，测得气体体积偏小，故答案为：冷却

至室温偏小；

⑶实验中B中浓硫酸的作用是吸收三氧化硫气体，C的作用是吸收二氧化硫，E的作用是

收集到氧气，故答案为：S03：02;

0.64g

⑷0.64g硫酸铜的物质的量为/°।=0.004mol,分解生成氧化铜的质量为：

160g/mol

0.256g

0.004molx80g/mol=0.32g：SO2的质量为：0.256g,物质的量为：―—;——-=0.004mol,

64g/mo\

0.064g

氧气的质量为：0.64-0.32-0.256=0.064g,物质的量为：——~-=0.002mol,

32g/mo\

CuSO4.CuO.SO2、O2的物质的量之比等于2：2：2；1,则实验②中CuS04分解反应方程

式为2CUSO4△2CUO+2SO2个+。2个;

0.64g

(5)0.64g硫酸铜的物质的量为77^I-=0.004mol,分解生成氧化铜的质量为：

160g/mol

00224

0.004molx80g/mol=0.32g；SO3的质量为：0.16g,氧气的质量为：一^-x32=0.032g,

实验③中理论上C增加的质量丫3=0.64-0.32-0.16-0.032=0.128g：

(6)根据表中实验③④的数据可知，T4温度生成氧气更多，因为SCh分解为SO2和。2是吸热

反应，温度高有利于生成更多的5,故T4温度更高，故答案为：T4温度更高，因为SO3分

解为SO2和02是吸热反应，温度高有利于生成更多的。2。

6.二氧化硫是硫的重要化合物，在生产、生活中有广泛应用，是大气主要污染物之一，具

有一定的还原性，探究SO2气体还原Fe3+、12,可以使用的药品和装置如图所示：

(1)写出由铜和浓硫酸制取SO2的化学方程式O

(2)装置A中的现象是o若要从A中的FeCb溶液中提取晶体，必须进行的实

验操作步骤：蒸发、冷却结晶、过滤、自然干燥，在过滤操作中有用到的玻璃仪器有

(填编号)。

A酒精灯B烧瓶C漏斗D烧杯E玻璃棒F用烟

(3)根据以上现象，该小组同学认为S02与FeCb发生氧化还原反应。

①写出SO?与FeCb溶液反应的离子方程式;

②请设计实验方案检验有Fe2+生成；

(4)B中蓝色溶液褪色，表明「的还原性比S02(填“强〃或"弱

(5)若C中所得溶液只有一种溶质且pH>7,则溶液中各离子浓度大小顺序为

(6)工业上通过煨烧黄铁矿产生S02来进一步得到硫酸，已知煨烧IgFeSz产生7.1kJ热

量，写出燃烧FeS2的热化学反应方程式o

【答案】Cu+2H2sO4±RuSO4+SO2个+2氏。溶液由黄色变为浅绿色A、B、F

322+

2Fe*+SO2+2H2O=SO4+2Fe*+4H取少量A中反应后的溶液于试管中，滴入2〜3滴

+2+

K3【Fe(CN)6］溶液,有蓝色沉淀生成弱c(Na)>c(SO3-)>c(OH-)>c(HSO3-)>c(H)4FeS2(s)+

1102(g)=2Fe2O3(s)+8SO2(g)AH=-3408kJ/mol

【解析】

【分析】

(1)Cu与浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫与水；

(2)三价铁离子具有强的氧化性，在溶液能够氧化二氧化硫生成硫酸根离子，自身被还原

为亚铁离子；过滤用到的仪器有：烧杯、玻璃棒、漏斗；

(3)①三价铁离子具有强的氧化性，在溶液能够氧化二氯化硫生成硫酸根离子，自身被还

原为亚铁离子；

②用"［Fe(CN)J溶液检验，有蓝色沉淀生成；

(4)B中蓝色溶液褪色，明发生了氧化还原反应，反应的离子方程式为：

，2

I2+S02+2H20=4H+21+S0t,还原剂的还原性大于还原产物的还原性；

(5)若C中所得溶液只有一种溶质且pH>7,则溶质为Na2sO3,SCV.水解溶液呈碱性，氢

氧根离子源于S(V的水解、水的电离；

(6)发生反应：4FeS2+1102=2Fe203+8S02,计算4moiFeSz燃烧放出的热量，注明物质的聚集

状态与反应热书与热化学方程式。

【详解】

(1)铜和浓硫酸在加热条件下发生反应的化学方程式为CU+2H2S0,二三

CuSOdSO2t+2H20；

(2)装置A中SO?做还原剂，被氧化为硫酸根离子，Fe"作氧化剂，被还原为Fe3反应离

32l

子方程式为：S02+2Fe-+2H20—2Fe+SO?"+4H\则A中反应的现象为溶液颜色由黄色逐渐变

为浅绿色；过滤用到漏斗、烧杯、玻璃棒，没有用到蒸发皿、石棉网和生埸，故答案为

ABF；

3r22，

(3)①S02与FeCL溶液反应的离子方程式2Fe+S02+2H20=S0.,+2Fe>4H：

②检验有Fe’生成的操作方法为取少量A中反应后的溶液于试管中，滴入2〜3滴

K31Fe(CN)6］溶液，有蓝色沉淀生成；

(4)B中蓝色溶液褪色，说明S0,将上还原为I,可知I的还原性比SO2弱；

(5)NaOH溶液吸收SO2后所得溶液只有一种溶质且pH>7,则溶液中的溶质为Na2sO3,各

-

离子浓度大小顺序为c(Na)>c(S0D>c(OH)>c(HS03")>c(H-)；

(6)黄铁矿(主要成分为FeS?)其燃烧产物为502和Fe2O3,1gFeS2完全燃烧放出7.lkj热

晟，480gFeSz完全燃烧放出3408kJ热量，反应的热化学方程式为：

4FeS2(s)+1102(g)=2Fe203(s)+8S02(g)AH=-3408kJ/molo

7.现代传感信息技术在化学实验中有广泛的应用。某小组用传感技术测定喷泉实验中的压

强变化来认识喷泉实验的原理(如图1所示)，并测定电离平衡常数小。

图I氨气啧泉实岭

(1)实验室可用浓氨水和X固体制取NW,X固体不可以是一；

A.五氧化二磷B.生石灰C.碱石灰D.无水氯化钙

(2)检验三颈瓶集满NH3的方法是o

(3)关闭a,将带有装满水的胶头滴管的橡皮塞塞紧c口，引发喷泉实验，电脑绘

制三颈瓶内气压变化曲线如图2所示。图2中一点时喷泉最剧烈。

(4)从三颈瓶中用一(填仪器名称)量取20.00mL氨水至锥形瓶中，用

0.05000mol/LHCl滴定。用pH计采集数据、电脑绘制滴定曲线如图3所示。

【答案】AD将湿润的红色石蕊试纸靠近瓶口c,试纸变蓝色，证明NH3已收满：或：将

蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口c,有白烟生成，证明NH3已收满；打开b,挤压胶头滴管

使水进入烧瓶C碱式滴定管1.8x10-5

【解析】

【分析】

（1）浓氨水易挥发，生石灰、减石灰溶于水与水反应放出大量的热，能够促进氨气的逸

出，而无水氯化钙、五氧化二磷都能够与氨气反应，所以不能用来制氨气；

（2）因为氨气和水反应生成一水合氨，一水合氨电离出氢氧根离子而导致氨水溶液呈碱

性，红色石蕊试液遇碱蓝色，氨气也能和HCI反应生成白烟，所以检验氨气的方法可以用

湿润的红色石蕊试纸或者用蘸有浓盐酸的玻璃棒；

（3）要形成喷泉实验，应使瓶内压强小于外界压强，形成压强差；

（4）氨水显碱性，量取碱性溶液，应选择碱式滴定管；

（5）利用中和酸碱滴定的图像，判断滴定终点，计算出氨水中一水合氨的物质的量浓度，

结合滴定前溶液的pH,计算一水合氨的电离平衡常数。

【详解】

（1）A.五氧化二磷是酸性干燥剂，能与氨气反应，A不能制取氨气；

B.浓氨水易挥发，生石灰溶于水与水反应放出大量的热，能够促进氨气的逸出，B正确；

C.浓氨水易挥发，碱石灰溶于水与水反应放出大量的热，能够促进氨气的逸出，C正确；

D.无水氯化钙能够与氨气反应，不能用来制氨气，D错误；

答案选ADo

（2）氨气和水反应生成一水合氨，一水合氨电离出氢氧根离子而导致氨水溶液呈碱性，红

色石蕊试液遇碱蓝色，氨气也能和HQ反应生成白烟，所以氨气的检验方法为：将湿润的

红色石蕊试纸靠近瓶口C,试纸变蓝色，证明NH3已收满；或：将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠

近瓶口C,有白烟生成，证明N&已收满；

（3）要形成喷泉实验，应使瓶内外形成负压差，而氨气极易溶于水，所以打开b,挤压胶

头滴管使水进入烧瓶，氨气溶于水，使瓶内压强降低，形成喷泉；三颈瓶内气体与外界大

气压压强之差越大，其反应速率越快，C点压强最小、大气压不变，所以大气压和C点压

强差最大，则喷泉越剧烈，

故答案为：打开b,挤压胶头滴管使水进入烧瓶；C；

（4）氨水显碱性，量取碱性溶液，应选择碱式滴定管；

故答案为：碱式滴定管；

（5）设氨水中NH3・H2。的物质的量浓度为c,则：cx20mL=0.05000mol/Lx22.40mL,解得

c=0.056mol/L,弱电解质电离平衡常数&=),pH=U的氨水中c(OH)=

C(NH^H2O)

,,/、/、，皿

+0.001x0.001c

0.001mol/L,c(OH-)(NH4)=0.001mol/L,则：Kb=-------------------=1.8x10$；

0.056

故答案为:1.8x10-5。

【点睛】

解答综合性实验题注意以下几点：

（1）实验目的。实验目的决定实验原理，据此选择仪器和试剂;

(2)物质的性质。物质的性质决定实验细节。

(3)注重多学科知识应用。

8.某小组同学利用如图所示装置进行铁的甩化学腐蚀原理的探究实验:

装置分别进行的操作现象

i.连好装置•段时间后，向烧杯中滴

A加酚猷

G梯

铁片

n_1.0mol-L,ii.连好装置一段时间后，向烧杯中滴铁片表面产生蓝

NaCI溶液

加K3[Fe(CN)6]溶液色沉淀

(1)小组同学认为以上两种检验方法，均能证明铁发生了吸氧腐蚀。

①实验i中的现象是—o

②用电极反应式解释实验i中的现象：_»

(2)查阅资料:K3[Fe(CN)6]具有氧化性。

①据此有同学认为仅通过ii中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀，理由是—o

②进行下列实验，在实验几分钟后的记录如下：

实验滴管试管现象

iii.蒸储水无明显变化

1铁片表面产生大量蓝

0.5molLiv.l.Omol-L^NaCI溶液

色沉淀

iK3[Fe(CN)6]溶液

v.0.5mol・L，Na2s。4溶液无明显变化

2mL

以上实验表明：在有Ct存在条件下，K3[Fe(CN)6]溶液可•以与铁片发生反应。为探究C卜的存

在对反应的影响，小组同学将铁片酸洗(用稀硫酸浸泡后洗净)后再进行实验iii,发现铁片表

面产生蓝色沉淀。此补充实验表明C卜的作用是

⑶有同学认为上述实验仍不够严谨。为进一步探究K3[Fe(CN)6]的氧化性对实验ii结果的影

响，又利用(2)中装置继续实验。其中能证实以上影响确实存在的是_(填字母序号)。

实验试剂现象

A酸洗后的铁片、K3[Fe(CN)6]溶液(已除。2)产生蓝色沉淀

B酸洗后的铁片、K3［Fe(CN)6］和NaCI混合溶液(未除。2)产生蓝色沉淀

C铁片、Ks［fe(CN)b］和NaCI混合溶液(已除。力产生蓝色沉淀

D铁片、K3［Fe(CN)6］和盐酸混合溶液(已除。2)产生蓝色沉淀

(4)综合以上实验分析，利用实验ii中试剂能证实铁发生了电化学腐蚀的实验方案是：连好

装置一段时间后，_(回答相关操作、现象)，则说明负极附近溶液中产生了Fe2，，即发生

了电化学腐蚀。

【答案】碳棒附近溶液变红O24-4e+2H2O=4OH-K3【Fe(CN)6］可能氧化Fe生成Fe?*,会

干扰由于电化学腐蚀负极生成Fe2+的检验CI•破坏了铁片表面的氧化摸AC取铁片(负极)

附近溶液于试管中，滴加K3［Fe(CN)6］溶液，若出现蓝色沉淀

【解析】

【分析】

⑴①实验i中，发生吸氧腐蚀，在碳棒附近溶液中生成0H-,使酚献变色。

②在碳棒上，发生02得电子生成0H的电极反应。

⑵①据此有同学认为仅通过ii中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀，理由是既然

K3［Fe(CN)6］具有氧化性，就可直接与Fe作用。

②用稀硫酸酸洗后，铁片表面的氧化膜去除，再进行实验iii,铁片表面产生蓝色沉淀，则

。一的作用与硫酸相同。

⑶A.酸洗后的铁片、K3［Fe(CN)6］溶液(已除02)反应产生蓝色沉淀，表明K3［Fe(CN)6］能与铁作

用生成Fe2*；

B.酸洗后的铁片、K3［Fe(CN)6］和NaCI混合溶液侏除02)反应产生蓝色沉淀，可能是

K3［Fe(CN)6］与铁作用生成Fe2+,也可能是铁片发生了吸氧腐蚀；

C.铁片、K3［Fe(CN)6］和NaQ混合溶液(已除02)反应产生蓝色沉淀，只能是C卜破坏氧化膜，

然后心［后(CN)6］与铁作用生成Fe24；

D.铁片、K3［Fe(CN)6］和盐酸混合溶液(已除6)反应产生蓝色沉淀，可能是铁片与盐酸直接

2+

反应生成Fe?♦，也可能是K3【Fe(CN)6］与铁作用生成Fe0

⑷为证实铁发生了电化学腐蚀，可连好装置一段时间后，不让K3［Fe(CN)6］与Fe接触，而是

取Fe电极附近的溶液，进行降2+口勺检验。

【详解】

⑴①实验i中，发生吸氧腐蚀，碳棒为正极，发生02得电子生成0H•的反应，从而使碳棒

附近溶液变红。答案为：碳棒附近溶液变红；

②在碳棒上，02得电子生成OH、电极反应式为O2+4e+2H2。=4。"。答案为：O2+4e+

2H2O=4OH-；

⑵①有同学认为仅通过ii中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀，理由是既然K3［Fe(CN)6］具

有氧化性，就有可能发生K3［Fe(CN)W与Fe的直接作用。答案为：K31Fe(CN)6］可能氧化Fe生

成Fe2+,会干扰由于电化学腐蚀负极生成Fe?*的检验；

②用稀硫酸酸洗后，铁片表面的氧化膜被破坏，再进行实验iii,铁片表面产生蓝色沉淀，

则。一的作用与硫酸相同，也是破坏铁表面的氧化膜。答案为：5破坏了铁片表面的氧化

膜；

(3)A.已除02的铁片不能发生吸氧腐蚀，只能发生铁片、K3［Fe(CN)6］溶液的反应，从而表明

K3［Fe(CN)6］能与铁作用生成Fe2+,A符合题意；

B.酸洗后的铁片、K3［Fe(CN)6］和NE混合溶液(未除。2),同时满足两人反应发生的条件，

既可能是K3［Fe(CN)6］与铁作用生成Fe21也可能是铁片发生了吸氧腐蚀，B不合题意；

C.铁片、K3［Fe(CN)6］和NaCI混合溶液(已除02),不能发生吸氧腐蚀，只能是b破坏氧化

膜，然后K3【Fe(CN)6］与铁作用生成Fe2+,C符合题意；

D.铁片、K3［Fe(CN)6］和盐酸混合溶液(已除。2)反应产生蓝色沉淀，可能是铁片与盐酸直接

反应生成Fe2+,也可能是K3［Fe(CN)6］与铁作用生成Fe2+,D不合题意。答案为：AC；

⑷为证实铁发生了电化学腐蚀，可连好装置一段时间后，取Fe电极附近的溶液，放在另

一仪器中，加入®［Fe(CN)6］溶液，进行Fe2+的检验。答案为：取铁片(负极)附近溶液于试管

中,滴加K3［Fe(CN)6］溶液，若出现蓝色沉淀。

【点睛】

在进行反应分析时，我们需明确C1-的作用，它仅能破坏铁表面的氧化膜，而不是充当铁与

K3［Fe(CNM］反应的催化剂，从硫酸酸洗铁片，命题人就给我们做了暗示。

9.利用间接"酸碱滴定法可测定Ba2+的含量，实验分两步进行。

2+

已知：2Cr0；+2广===50；+H20Ba+Cr0；===BaCr02

步骤I移取xmL一定浓度的NazCrOd溶液于锥形瓶中，加入酸碱指示剂，用bmoH/1盐酸

标准液滴定至终点，测得滴加盐酸体积为VomL。

步骤H：移取ymLBaCb溶液于锥形瓶中，加入xmL与步骤I相同浓度的NazCrO4溶液，

待Ba?+完全沉淀后，再加入酸碱指示剂，用bmoH.1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐

酸的体积为VimL。滴加盐酸标准液时应用酸式滴定管，"0"刻度位于商定管的(填

"上方"或"下方")。Bad溶液的浓度为molL_1,若步骤0中滴加盐酸时有少量待测

液溅出，Ba?一浓度测量值将(填"偏大"或"偏小

【答案】上方q-X偏大

y

【解析】

【详解】

酸式滴定管的"0"刻度位于滴定管的上方；

步骤H：待Ba2+完全沉淀后，再加入酸碱指示剂，用bmol・L“盐酸标准液滴定至终点，测

得滴加盐酸的体积为VimL,则发生2CrO42-+2H*=Cr2O72-+H2。的盐酸的物质的量为：VixW

3xbmol,步骤I：用b盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸体积为VomL,加入的

322

总盐酸的物质的量：V0xlO-xbmol,Ba*+CrO4-=B