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文檔簡介

1、2020-2021高考化學培優(yōu)(含解析)之化學反應原理含詳細答案一、化學反應原理1.鈦白粉(TiO2)是重要的白色顏料,LiFePQ是鋰離子電池的正極材料。一種利用鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3和少量Fe2O3 )進行鈦白粉和LiFeP。的聯(lián)合生產(chǎn)工藝如下圖所示回答下列問題(1) LiFePQ中Fe的化合價是 (2)鈦鐵礦 酸溶”前需要進行粉碎,粉碎的目的是 O(3)用離子方程式表示操作I加入鐵粉的目的:。操作II為系列操作,名稱是加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾 ,其中用到的陶瓷儀器的名稱是故答案為增加鈦鐵礦與硫酸按觸面積,增大酸溶速率;(3)加入鐵粉主要是還原鐵離子,也會與過量的酸反應:2H+Fe

2、=Hd +F4、2Fe3+Fe=3R2+;操作II為一系列操作,名稱是加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾,其中用到的陶瓷儀器為蒸發(fā)皿,故答案為2H+Fe=H2T +F#、Fe+2Fe3+=3Fe2+;蒸發(fā)皿;(4)TiO2+易水解生成TiO(OH)2,其水解的離子方程式為 TiO2+2H2失=TiO(OH)2+2H+;轉(zhuǎn)化”利用的是TiO2+的水解過程,需要對溶液加熱,加熱可以促進水解,故答案為TiO2+2H2OTiO(OH)2+2H+;促進水解;一 。一 一 Ksp FepO41 0 10 22.-Ksp(FePQ)= c(Fe3+) c(Pd3),則 c(Fe 尸-1= 0-0-7 =1.0 x 1

3、50mol/L ,故答c PO41.0 10 17案為 1.0 x 10;(6)沉鐵”的為綠磯與過氧化氫、H3P04混合生成FePO,離子方程式為:2Fe2+H2O2+2H3PC4=2FePC4 J +2H2O+4H+,焙燒時的反應方程式為2FePC4+Li2CQ+H2C2O屋三2LiFePQ+H20+3C02 T ; H2O2與草酸(H2c2。4)的物質(zhì)的量之比為1mol 34g/mol1:1,則17% H2O2溶液與草酸(H2c2O4)的質(zhì)量比為17% 二,故答案為 91mol 90g / mol2092.人體血液里Ca2+的濃度一般采用 mg-cm-3來表示。抽取一定體積的血樣,加適量的

4、草酸 俊(NH4)2GQ溶液,可析出草酸鈣(CaGQ)沉淀,將此草酸鈣沉淀洗滌后溶于強酸可得草 酸(H2QQ),再用KMnO溶液滴定即可測定血液樣品中Ca2+的濃度。某研究性學習小組設計如下實驗步驟測定血液樣品中Cf的濃度。(配制KMnO標準溶液)如圖是配制 50mL KMnO標準溶液的過程示意圖。rlmn-nmmB, (1)請你觀察圖示判斷,其中不正確的操作有 (填序號)。(2)如果用圖示的操作配制溶液,所配制的溶液濃度將 (填“偏大”或“偏 小”)。(測定血液樣品中 CaT的濃度)抽取血樣 20.00mL,經(jīng)過上述處理后得到草酸,再用0.020mol L - KMnO溶液滴定,使草酸轉(zhuǎn)化成

5、 CO逸出,這時共消耗 12.00mL KMnQ溶液。(3)已知草酸跟KMnO溶液反應的離子方程式為2MnO+5H2GQ+6H+=2Mn+10COT+8HO則方程式中的x=。(4)經(jīng)過計算,血液樣品中Ca2+的濃度為 mgcm3?!敬鸢浮科?2 1.2【解析】【分析】(1)根據(jù)圖示分析配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液的操作正誤;(2)根據(jù)仰視刻度線,會使溶液體積偏大判斷;(3)根據(jù)電荷守恒進行分析;(4)根據(jù)滴定數(shù)據(jù)及鈣離子與高鎰酸鉀的關系式計算出血液樣品中Ca2+的濃度。【詳解】(1)由圖示可知操作不正確,不能在量筒中溶解固體,定容時應平視刻度線,至溶 液凹液面與刻度線相切;(2)如果用圖示的操

6、作配制溶液,由于仰視刻度線,會使溶液體積偏大,所配制的溶液濃度 將偏小;(3)根據(jù)電荷守恒,(-1 X 2)+(+1 X6)=+X由得Z x=2,草酸跟KMnO4反應的離子方程式為: 2MnO4-+5H2c2O4+6H+2Mn2+10CO2 T +8屋O;(4)血樣20.00mL經(jīng)過上述處理后得到草酸,草酸消耗的消耗的高鎰酸鉀的物質(zhì)的量為:0.020mol/L X 0.012L=2.4-4mO1,0根據(jù)反應方程式 2MnO4-+5H2c2O4+6H+ 2Mn2+10CQT +8H2O,及草酸鈣的化學式 CaC2O4,可知:n(Ca2+)=n(H2c2。4)= 5 n(MnO4-)=2.5 x

7、2.4 -4mt0=6 x 1-0mol , Ca2+的質(zhì)量為:40g/mol X6X T024mg 一 °4mol=0.024g=24mg ,鈣離子的濃度為:3=1.2mg/cm 3°20cm要學會配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的常見誤差分析的基本方法:緊抓 c=2分析,如:用V量筒量取濃硫酸倒入小燒杯后,用蒸儲水洗滌量筒并將洗滌液轉(zhuǎn)移至小燒杯中,用量筒量取液體藥品,量筒不必洗滌,因為量筒中的殘留液是量筒的自然殘留液,在制造儀器時已經(jīng)將該部分的體積扣除,若洗滌并將洗滌液轉(zhuǎn)移到容量瓶中,導致 n偏大,所配溶液濃度偏高;再如:配制氫氧化鈉溶液時,將稱量好的氫氧化鈉固體放入小燒杯中溶

8、解,未冷卻立即轉(zhuǎn)移到容量瓶中并定容,容量瓶上所標示的使用溫度一般為室溫,絕大多數(shù)物質(zhì)在溶解或稀釋過程中常伴有熱效應,使溶液溫度升高或降低,從而影響溶液體積的準確度,氫氧化鈉固體溶于水放熱,定容后冷卻至室溫,溶液體積縮小,低于刻度線,導致V偏小,濃度偏大,若是溶解過程中吸熱的物質(zhì),則溶液濃度偏小等。3.某化學興趣小組欲測定 KCIQ,溶液與NaHSO3溶液反應的化學反應速率.所用試劑為 10mL0.1moI/LKCIO3,溶液和10mL0.3mol / LNaHSOs溶液,所得數(shù)據(jù)如圖所示。已知: CIO3 3HSO3 Cl 3SO2 3H 。5O5O5O5A- 030302m0J01M0(x

9、0.業(yè)O.O.0O.O.MO.QO.(1)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可知,該反應在04min內(nèi)的平均反應速率v Cl mol/ L min。(2)某同學仔細分析實驗數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn),在反應過程中,該反應的化學反應速率先增大后減小.某小組同學針對這一現(xiàn)象進一步探究影響該化學反應速率的因素,具體方法如表示。力殺假設實驗操作I該反應放熱使溶液溫度 升高,反應速率加快向燒杯中加入10mL0.1mo/L的KClO 3溶液和10mL0.3mol/L的NaHSO3 溶液,n取10mL0.1mo/L的KClO 3溶液加入燒杯中,向其中加入少量NaCl固體,再加入10mL0.3mol/L的NaHSO3溶液m溶液酸性增強加快了化 學

10、反應速率分別向a、b兩只燒杯中加入10mL0.1mol/L的KClO 3溶液;向燒杯 a中加入1mL水,向燒杯b中加入1mL0.2mol/L的鹽酸;再分別向兩只燒杯中加入10mL0.3mol/L的NaHSO3溶液補全方案I中的實驗操作:。方案n中的假設為。除I、n、出中的假設外,還可以提出的假設是 。某同學從控制變量的角度思考,認為方案m中實驗操作設計不嚴謹,請進行改進:。反應后期,化學反應速率變慢的原因是 ?!敬鸢浮?.0025 插入溫度計生成的 Cl 加快了化學反應速率生成的SO24 加快了化學反應速率將 1mL 水改為 1mL0.2mol/L 的 NaCl 溶液 反應物濃度降低【解析】【

11、分析】【詳解】(1)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可知,該反應在。4min內(nèi)生成氯離子的濃度是 0.010mol/L,所以平均反應速率 c Cl 0.010mol / L 4min 0.0025mol / L min ;(2)由于是假設該反應放熱,使溶液溫度升高,反應速率加快,因此需要測量反應過程中溶液溫度的變化;方案I、n相比較,n中加入了少量氯化鈉,所以方案n中的假設為生成的Cl加快了化學反應速率;由于反應中還有硫酸根離子生成,則除I、n、出中的假設外,還可以提出的假設是生成的硫酸根離子加快了化學反應速率;為防止氯離子對實驗的干擾,則改進措施是將1mL水改為1mL0.2mol/L的NaCl溶液;反應后期反應

12、物濃度減小,因此化學反應速率變慢?!军c睛】對于多因素(多變量)的問題,常常采用控制因素(變量)的方法,把多因素的問題變成多個單因素的問題。每一次只改變其中的某一個因素,而控制其余幾個因素不變,從而研究被改變的這個因素對事物的影響,分別加以研究,最后再綜合解決,這種方法叫控制變 量法。它是科學探究中的重要思想方法,廣泛地運用在各種科學探索和科學實驗研究之中。4.研究小組進行圖所示實驗,試劑A為0.2 mol L1 CuSQ溶液,發(fā)現(xiàn)鋁條表面無明顯變化,于是改變實驗條件,探究鋁和CuSQ溶液、CuC2溶液反應的影響因素。用不同的試劑A 進行實驗1實驗4,并記錄實驗現(xiàn)象:過的船條實驗 序號試齊【J

13、A實驗現(xiàn)象10.2 mol L-1 CuC2 溶液鋁條表卸后氣泡廠生,并啟紅色固體析出20.2 mol L-1 CuSQ溶液,再加入一質(zhì)量的NaCl固體開始鋁條表面尢明顯變化,力口NaCl后,鋁條表向有氣泡產(chǎn)生,并有紅色固體析出32 mol L-1 CuSO4 溶液鋁條表面有少量氣泡產(chǎn)生,并有少量紅色固體42 mol L-1 CuC2 溶液反應非常劇烈,有大量氣泡產(chǎn)生,溶液變成棕褐 色,有紅色固體和白色固體生成(i)實驗i中,鋁條表面析出紅色固體的反應的離子方程式為 。(2)實驗2的目的是證明銅鹽中的陰離子C是導致實驗1中反應迅速發(fā)生的原因,實驗2中加入NaCl固體的質(zhì)量為 go(3)實驗3的

14、目的是。(4)經(jīng)檢驗知,實驗 4中白色固體為 CuCl甲同學認為產(chǎn)生白色固體的原因可能是發(fā)生了 Cu + CuC22CuCl的反應,他設計了右圖所示實驗證明該反應能夠發(fā)生。A極的電極材料是。能證明該反應發(fā)生的實驗現(xiàn)象是 (5)為探究實驗4中溶液呈現(xiàn)棕褐色的原因,分別取白色CuCl固體進行以下實驗:實驗序號實驗操作實驗現(xiàn)象i加入濃NaCl溶液沉淀溶解,形成無色溶液ii加入飽和AlCl3溶液沉淀溶解,形成褐色溶液iii向i所得溶液中加入2 mol 1_71 CuC2溶液溶液由無色變?yōu)楹稚殚嗁Y料知:CuCl難溶于水,能溶解在 C濃度較大的溶液中,生成CuC2絡離子,用水 稀釋含CuC2的溶液時會重

15、新析出 CuCl沉淀。由上述實驗及資料可推斷,實驗4中溶液呈棕褐色的原因可能是 CuC2與 作用的結(jié)果。為確證實驗4所得的棕褐色溶液中含有 CuC2,應補充的實驗是 。(6)上述實驗說明,鋁和 CuSQ溶液、CuC2溶液的反應現(xiàn)象與 有關?!敬鸢浮?Cu2+ 2Al2A產(chǎn)+ 3Cu 0.117證明增大CuSO4溶液的濃度能夠使 Al和CuSO4的反應發(fā)生 金屬銅 電流計指針偏轉(zhuǎn),兩極均有白色沉淀生成Al3+、Cu2+取適量實驗4的棕褐色溶液,加水稀釋,觀察是否出現(xiàn)白色沉淀銅鹽中陰離子的種類、銅鹽溶液的濃度等【解析】(1)實驗1中,鋁與氯化銅反應置換出銅,反應的離子方程式為3Cu2+ 2Al=

16、2Al3+ 3Cu,故答案為 3Cu2+ + 2Al= 2Al3+ + 3Cu;(2)實驗1中n(Cl-)=0.005L x 0.2 mLU 2=0.002moJ實驗2的目的是證明銅鹽中的陰離子Cl-是導致實驗1中反應迅速發(fā)生的原因,實驗 2中加入NaCl固體的質(zhì)量為0.002mol X 58.5g/mol= 0.117g 故答案為 0.117;(3)實驗3與原實驗相比,增大了硫酸銅溶液的濃度,鋁條表面有少量氣泡產(chǎn)生,并有少量 紅色固體,說明增大 CuSQ溶液的濃度能夠使 Al和CuSQ的反應發(fā)生,故答案為證明增大 CuSQ溶液的濃度能夠使 Al和CuSQ的反應發(fā)生;(4)Cu + CuC2=

17、2CuCl反應中銅被氧化,銅應該做負極,CuC2被還原,在正極放電,因此A極為負極,選用銅作負極,故答案為銅;構(gòu)成原電池后,銅溶解進入溶液,與溶液中的氯離子反應生成白色沉淀,正極銅離子被 還原,也生成白色沉淀,電流計指針偏轉(zhuǎn),故答案為電流計指針偏轉(zhuǎn),兩極均有白色沉淀 生成;(5)由上述實驗ii及資料可推斷,實驗 4中溶液呈棕褐色的原因可能是CuC2與Al3+、Cu2+作用的結(jié)果,故答案為 Al3+、Cu2+;根據(jù)信息知,取適量實驗4的棕褐色溶液,加水稀釋,觀察是否出現(xiàn)白色沉淀可以確證實驗4所得的棕褐色溶液中含有CuCl2,故答案為取適量實驗 4的棕褐色溶液,加水稀 釋,觀察是否出現(xiàn)白色沉淀;(

18、6)根據(jù)實驗1和2、2和3、1和4中所用試劑的種類和濃度以及實驗現(xiàn)象可知,鋁和 CuSQ溶液、CuC2溶液的反應現(xiàn)象與銅鹽中陰離子的種類、銅鹽溶液的濃度等有關,故答 案為銅鹽中陰離子的種類、銅鹽溶液的濃度等。5.納米TiO2是一種重要的光催化劑。以鈦酸酯Ti( OR) 4為原料制備納米 TiO2的步驟如下:組裝裝置如圖所示,保持溫度約為65 C,先將30mL鈦酸四丁酯Ti(OC4H9)4加入盛有無水乙醇的三頸燒瓶,再加入 3mL乙酰丙酮,充分攪拌;將含水20%勺乙醇溶液緩慢滴入三頸燒瓶中,得到二氧化鈦溶膠;將二氧化鈦溶膠干燥得到二氧化鈦凝膠,灼燒凝膠得到納米TiO2。已知:鈦酸四丁酯能溶于除酮

19、類物質(zhì)以外的大部分有機溶劑,遇水劇烈水解;Ti(OH)4不穩(wěn)定,易脫水生成 TiO2o回答下列問題:(1)儀器a的名稱是 ,冷凝管的作用是。(2)加入的乙酰丙酮可以減慢水解反應的速率,其原理可能是_(填字母)。A.增加反應的始變B.增大反應的活化能C.減小反應的烙變D.降低反應的活化能制備過程中,減慢水解反應速率的措施還有_。(3)步驟中制備二氧化鈦溶膠的化學方程式為_。如圖所示實驗裝置中,可用于灼燒二氧化鈦凝膠的是_(填字母)。(4)測定樣品中TiO2純度的方法是:精確稱取0. 2000g樣品放入錐形瓶中,加入硫酸和硫酸錢的混合溶液,加強熱使其溶解。冷卻后,加入一定量稀鹽酸得到含TiO2+的

20、溶液。加入金屬鋁,將TiO2+全部轉(zhuǎn)化為Ti3+O待過量的金屬鋁完全溶解并冷卻后,加入指示劑,用 0.1000mol L-1NH4Fe(SQ)2溶液滴定至終點。重復操作 2次,消耗0. 1000mol L- 1NH4Fe(SQ)2 溶液的平均值為 20. 00mL(已知:Ti3+ Fe3+H2O=TiO2+Fe2+2H+)。加入金屬鋁的作用除了還原TiO2+外,另一個作用是。滴定時所用的指示劑為 _(填字母)。a.酚酶密夜b. KSCNm夜c. KMnO4溶液d.淀粉溶液樣品中TiO2的質(zhì)量分數(shù)為_% (Ti相對分子質(zhì)量為48)【答案】溫度計 冷凝回流 B用含水20%勺乙醇溶液代替水,緩慢滴加

21、Ti(OC4H9)4+2H2O=TiO2+4C4H90H a與酸反應生成氫氣,形成氫氣氛圍,防止Ti3+在空氣中被氧化 b 80【解析】【分析】以鈦酸四丁酯Ti(OC4H9)4為原料,在三頸燒瓶中反應可得到二氧化鈦溶膠,再經(jīng)過干 燥、灼燒即可得納米 TiO2?!驹斀狻?1)由裝置圖可知,儀器 a為溫度計;冷凝管可起到冷凝回流的作用;故答案為:溫度計:冷凝回流;(2)加入催化劑,不能改變烙變(只與反應的始末狀態(tài)有關),可降低或增大活化能,而該處減緩反應速率,則增加活化能的作用,導致反應速率減??;另外為減慢水解反應速率,還可用含有20%勺乙醇溶液代替水,緩慢滴加;故答案為:B;用含水20%勺乙醇溶

22、液代替水,緩慢滴加;(3) Ti (OC4H9)4發(fā)生水解生成TiO2和丁醇,方程式為 Ti (OOH9)4+2H2O=TiO2+4C4H9OH;灼燒二氧化鈦凝膠,應在增期中進行;故答案為:Ti (OGH9)4+2H2O=TiO2+4C4H9OH; a;(4)加入鋁,可與 TiO2+反應生成Ti3+,與酸反應生成氫氣,避免 Ti3+被氧化;用NH4Fe (S。)2溶液滴定,含有鐵離子,可用KSCN故指示劑,滴定終點溶液顏色變?yōu)榧t色;根據(jù)方程式可得關系式 TiO2Ti3+Fe3+NH4Fe (S。)2, n ( NH4Fe (SO4) 2)=0.1000mol?Lx0. 02L=0.002mol

23、 ,貝U n (TiO2)=0. 00200mol , m (TiO2)=0.00200mol X80g/mol=0. I6g00,貝U質(zhì)量分數(shù)為 0.1600g 100% 80% ;0.2000g故答案為:與酸反應生成氫氣,形成氫氣氛圍,防止Ti3+在空氣中被氧化;b; 80。6.現(xiàn)使用酸堿中和滴定法測定市售白醋的總酸量(g/100 mL)。I .實驗步驟:配制待測白醋溶液,用酸式滴定管量取10.00 mL食用白醋,在燒杯中用水稀釋后車t移到100 mL容量瓶中定容,搖勻即得待測白醋溶液。量取待測白醋溶液20.00mL于錐形瓶中,向其中滴加 2滴酚血:作指示劑。(1)讀取盛裝0.1000 m

24、ol/L NaOH 溶液的堿式滴定管的初始讀數(shù)。如果液面位置如圖所示,則此時的讀數(shù)為 mL。(2)滴定。判斷滴定終點的現(xiàn)象是 ,達到滴定終點, 停止滴定,并記錄 NaOH§液的最終讀數(shù)。重復滴定 3次。n .實驗記錄:滴定次數(shù)實驗數(shù)據(jù)(mL)1234V(樣品)20.0020.0020.0020.00V(NaOH)(消耗)15.9515.0015.0514.95m .數(shù)據(jù)處理與討論:(3)某同學在處理數(shù)據(jù)時計算得:平均消耗的NaOH容液的體積V= (15.95 + 15.00 +15.05 + 14.95)/4 = 15.24 mL。指出他的計算的不合理之處: 。(4)按正確數(shù)據(jù)處理,

25、得出 c (市售白醋)=mol - L-1,市售白醋總酸量-1=g 100mL ?!敬鸢浮?.70溶液由無色變成淺紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色很明顯第一組數(shù)據(jù)比其余三組數(shù)據(jù)偏大,不能選用,要舍去 0.75 4.5【解析】【分析】(1)根據(jù)滴定管的結(jié)構(gòu)和精確度來解答;(2)根據(jù)滴定終點,溶液由無色恰好變?yōu)榧t色,且半分鐘內(nèi)不褪色,停止滴定;(3)根據(jù)數(shù)據(jù)的有效性,應舍去第1組數(shù)據(jù);(4)先根據(jù)數(shù)據(jù)的有效性,舍去第 1組數(shù)據(jù),然后求出 2、3、4三組平均消耗V (NaOH);接著根據(jù)醋酸和 NaOH反應求出20.00mL樣品中含有的醋酸,最后求出市售 白醋總酸量;【詳解】(1)液面讀數(shù)0.70mL;(2)

26、滴定終點時,溶液由無色恰好變?yōu)榧t色,且半分鐘內(nèi)不褪色,停止滴定;(3)第1組數(shù)據(jù)舍去的理由是:很明顯第一組數(shù)據(jù)比其余三組數(shù)據(jù)偏大,不能選用,要舍去;(4)先根據(jù)數(shù)據(jù)的有效性,舍去第 1組數(shù)據(jù),然后求出 2、3、4三組平均消耗V (NaOH) =15.00mL,CH3COOH+NaOH=CHCOONa+HO0.0015mol0.015Lx 0.L000mol -c (市售白醋)=0.0015mol +0.02LX0.1L+0.01L=0.75 mol/L ;一 _ "100mL則10mL樣品中含有的醋酸的質(zhì)量為0.0015molX60gmol 1x/舊汨=0.45g,市售白醋總酸量 4

27、.5g/100mL。7.某小組同學探究物質(zhì)的溶解度大小與沉淀轉(zhuǎn)化方向之間的關系。(查閱資料)物質(zhì)BaSQBaCC3AgIAgCl溶解度/g (20C)2.4 X 1041.4 X 1 (33.0 X 而1.5 X 10(實驗探究)(一)探究BaCO3和BaSQ之間的轉(zhuǎn)化,實驗操作如下所示:3«0.l iiwl - L ' r =? mt 0. L Itkul - L 1 口酢悔Dial L'C濡/足量稀鹽輟rr充分振甫后.過濾nJ取跣小后的濕渝u試劑A試劑B試劑C加入鹽酸后的現(xiàn)象實驗I實驗nBaCl2Na2CC3Na2SC4Na2SO4Na2CC3有少量氣泡產(chǎn)生,沉淀

28、部分 溶解(1)實驗I說明BaCO3全部轉(zhuǎn)化為BaSQ,依據(jù)的現(xiàn)象是加入稀鹽酸后, 。(2)實驗n中加入稀鹽酸后發(fā)生反應的離子方程式是 。(3)實驗n說明沉淀發(fā)生了部分轉(zhuǎn)化,結(jié)合BaSQ的沉淀溶解平衡解釋原因:O(二)探究AgCl和AgI之間的轉(zhuǎn)化。(4)實驗出:證明 AgCl轉(zhuǎn)化為AgLm清o.iu血匚,乙溶漉n,11.1 I I «ir廠0充一-蒼后i»1 L 甲溶液甲溶液可以是 (填字母代號)。a AgNO3溶液b NaCl溶液 c KI溶液(5)實驗IV:在試管中進行溶液間反應時,同學們無法觀察到AgI轉(zhuǎn)化為AgCl,于是又設計了如下實驗(電壓表讀數(shù):a>c&

29、gt; b>0)。裝置步驟電壓表讀數(shù)0.Jh”口 0.01 1 M hl'uq!k It u1gl - 1.i .按圖連接裝置并加入試劑,閉合Kaii.向B中滴入AgNO3 (aq),至沉淀完全biii.冉向B中投入 定量 NaCl (s)civ .重復i ,再同 B中加入與iii等量的 NaCl ( s)a注:其他條件不變時,參與原電池反應的氧化劑(或還原劑)的氧化性(或還原性)越 強,原電池的電壓越大;離子的氧化性(或還原性)強弱與其濃度有關。查閱有關資料可知,Ag+可氧化,但AgNO3溶液與KI溶液混合總是得到 AgI沉淀,原 因是氧化還原反應速率 (填“大于”或“小于”)

30、沉淀反應速率。設計() 石墨(s)I(aq)Ag+ (aq)石墨(s)( 十 )原電池(使用鹽橋阻斷Ag+與的相互接觸)如上圖所示,則該原電池總反應的離子方程式為 。結(jié)合信息,解釋實驗IV中bva的原因: 。實驗IV的現(xiàn)象能說明AgI轉(zhuǎn)化為AgCl,理由是。(實驗結(jié)論)溶解度小的沉淀容易轉(zhuǎn)化為溶解度更小的沉淀,反之則不易;溶解度差別越 大,由溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化溶解度較大的沉淀越難實現(xiàn)?!敬鸢浮砍恋聿蝗芙?,無氣泡產(chǎn)生或無明顯現(xiàn)象BaCQ+2H+=Ba2+C6T+H2O BaSQ在溶液中存在沉淀溶解平衡BaSQ(s)毒? Ba2+(aq) + SO2-(aq),當加入濃度較高的 NazCQ溶液,C

31、O32-與Ba2+結(jié)合生成BaCQ沉淀,使上述平衡向右移動b小于 2Ag+ + 2=i2 +2Ag生成AgI沉淀使B中的溶液中的c ()減小,還原性減弱,原電池的電壓減小實驗步驟iv表明C本身對該原電池電壓無影響,實驗步驟iii中c> b說明加入C使c ()增大,證明發(fā)生了 AgI(s)+C(aq)諭) AgC(s)+(aq)【解析】 【分析】因為BaCQ能溶于鹽酸,放出 CQ氣體,BaSQ不溶于鹽酸。實驗n是將少量BaC2中力口入Na2SO4溶液中,再加入 NazCQ溶液使部分BaSQ轉(zhuǎn)化為 BaCQ,則加入鹽酸后有少量氣泡產(chǎn)生,沉淀部分溶解。BaSQ在溶液中存在沉淀溶解平衡BaSQ(

32、s)夠? Ba2+(aq)+SO42-(aq),當加入濃度較高的Na2CO3溶液,CQ2-與Ba2+結(jié)合生成BaCQ沉淀。向AgCl的懸濁液中加入 KI溶液,獲得AgCl懸濁液時NaCl相對于AgNOa過量,因此說明 有AgCl轉(zhuǎn)化為AgLAgNO 3溶液與KI溶液混合總是先得到 AgI沉淀說明氧化還原反應遠遠小于沉淀反應速 率;原電池總反應的離子方程式為2I +2Ag = 2Ag+l2;由于AgI的溶解度小于AgCl, B中加入AgNOa溶液后,產(chǎn)生了 AgI沉淀,使B中的溶液中的c()減小,還原性減弱,根 據(jù)已知信息 其他條件不變時,參與原電池反應的氧化劑(或還原劑)的氧化性(或還原性)越

33、強,原電池的電壓越大;離子的氧化性(或還原性)強弱與其濃度有關”可的結(jié)論;實驗步驟iv表明C本身對該原電池電壓無影響,實驗步驟話中c> b說明加入C使c()增大,證明發(fā)生了 AgI(s)+Cl (aq)脩) AgCl(s)+ I (aq)?!驹斀狻恳驗锽aCQ能溶于鹽酸,放出 CQ氣體,BaSQ不溶于鹽酸,所以實驗 I說明BaCQ全部轉(zhuǎn)化為BaSQ,依據(jù)的現(xiàn)象是加入鹽酸后,沉淀不溶解,無氣泡產(chǎn)生(或無明顯現(xiàn)象);故答案為:沉淀不溶解,無氣泡產(chǎn)生或無明顯現(xiàn)象。實驗n是將少量BaC2中力口入Na2SQ溶液中,再加入 NazCQ溶液使部分BaSQ轉(zhuǎn)化為BaCQ,則加入鹽酸后有少量氣泡產(chǎn)生,沉淀

34、部分溶解,發(fā)生反應的離子方程式為BaCO3+2H = Ba2+CQT+H2O;故答案為:BaCO3+2H = Ba2+CO2 T + H2O。BaSQ在溶液中存在沉淀溶解平衡BaSQ(s)的)Ba2+(aq)+SC42-(aq),當加入濃度較高的Na2CO3溶液,CO2-與Ba2+結(jié)合生成BaCQ沉淀,使上述平衡向右移動, BaSO沉淀部分 轉(zhuǎn)化為BaCQ沉淀;故答案為:BaSC4在溶液中存在沉淀溶解平衡 BaSQ(s)脩飛Ba2+(aq) + SO42- (aq),當加入濃度較高的 Na2CQ溶液,CO32-與Ba"結(jié)合生成BaCQ沉淀,使上述平 衡向右移動。為觀察到AgCi轉(zhuǎn)化為

35、Agi,需向AgCi的懸濁液中加入 KI溶液,獲得AgCi懸濁液時NaCi 相對于AgNO3過量,因此說明有 AgCi轉(zhuǎn)化為AgI;故答案為:b。 AgNO 3溶液與Ki 溶液混合總是先得到Agi 沉淀說明氧化還原反應遠遠小于沉淀反應速率;原電池總反應的離子方程式為2I +2Ag = 2Ag+l2;故答案為:小于;2+2Ag+= 2Ag i2。由于AgI的溶解度小于 AgCi, B中加入AgNO3溶液后,產(chǎn)生了 AgI沉淀,使B中的溶液中的c(i )減小,i 還原性減弱,根據(jù)已知信息“其他條件不變時,參與原電池反應的氧化劑(或還原劑)的氧化性(或還原性)越強,原電池的電壓越大;離子的氧化性(或

36、還原性)強弱與其濃度有關”可知,實驗W中bva;故答案為:生成 AgI沉淀使B中的溶液中的c()減 小,I 還原性減弱,原電池的電壓減小。 實驗步驟iv表明C本身對該原電池電壓無影響,實驗步驟而中O b說明加入C使c(l一)增大,證明發(fā)生了 AgI(s)+ C(aq)脩 飛AgCl(s)+(aq);故答案為:實驗步驟iv表明Cl 本身對該原電池電壓無影響,實驗步驟iii中c>b說明加入C使c()增大,證明發(fā)生了AgI(s)+ Cl (aq)脩 ) AgCl(s片 I (aq)。8 草酸是一種二元弱酸,可用作還原劑、沉淀劑等。某校課外小組的同學設計利用C2H2氣體制取H2C2O4?2H2。

37、回答下列問題:(1)甲組的同學以電石(主要成分CaC2,少量CaS及Ca3P2雜質(zhì)等)為原料,并用圖 1裝置制取C2H2。> tit 11 is裝置A中用飽和食鹽水代替水的目的是。裝置B中,NaClO將H2S、PH3氧化為硫酸及磷酸,本身被還原為 NaCl,其中PH3被氧化 的離子方程式為。(2)乙組的同學根據(jù)文獻資料,用 Hg (NO3) 2作催化劑,濃硝酸氧化 C2H2制取H2C2O4?2H20.制備裝置如圖2所示:圖2裝置D中多孔球泡的作用是。裝置D中生成H2C2O4的化學方程式為。從裝置D中得到產(chǎn)品,還需經(jīng)過 _ (填操作名稱)、過濾、洗滌及干燥。(3)丙組設計了測定乙組產(chǎn)品中H

38、2c204?2H20的質(zhì)量分數(shù)實驗。他們的實驗步驟如下:準確稱取mg產(chǎn)品于錐形瓶中,加入適量的蒸儲水溶解,再加入少量稀硫酸,然后用cmol?L-1酸性KMnO4標準溶液進行滴定至終點,共消耗標準溶液VmL。滴定終點的現(xiàn)象是一產(chǎn)品中H2c204?2H20的質(zhì)量分數(shù)為(列出含m、c、V的表達式)?!敬鸢浮繙p慢反應速率,獲得平緩氣流PHk4clO=H3Pd+4C增大氣體和溶液的接觸面催化劑積,加快反應速率,使反應充分進行GH2+8HN03 & H2c204+8N02+4H20 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶 當加入最后一滴標準液,溶液呈淺紅色且30 s內(nèi)不恢復原來的顏色31.5CV %m【解析】【分析】

39、(1)碳化鈣和水反應十分劇烈,可用飽和食鹽水可減緩反應速率;裝置B用NaClO將PH3氧化為磷酸,同時生成氯化鈉;(2)D中,Hg(NO3)2作催化劑,濃硝酸氧化乙快制取H2QO4?2H2。,發(fā)生反應為:催伊朝IC2H2+8HNO3H2c2O4+8NO2+4H2O,多孔球泡增大乙快氣體與硝酸的接觸面,充分反應,E裝置防止倒吸,F(xiàn)裝置吸收生成的二氧化氮氣體,將反應后的D濃縮結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得產(chǎn)品,據(jù)此分析解答;裝置D多孔球泡可增大乙快氣體與硝酸的接觸面,加快反應速率,充分反應;根據(jù)裝置圖,D中,Hg(NO3)2作催化劑,濃硝酸氧化乙快反應生成H2c2。4和二氧化氮,反應方程式為: C2H2

40、+8HNO3 : 1/H2c2O4+8NO2+4H2O ; '將反應后的D溶液加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得產(chǎn)品;(3)滴定終點時,繼續(xù)滴加高鎰酸鉀溶液,紫色不褪去;根據(jù)2MnO4-5H2c2。4,由高鎰酸鉀的消耗可得H2c2。4的量,據(jù)此計算 H2c2。4?2H2。的質(zhì)量分數(shù)?!驹斀狻?1)電石與水反應非常劇烈,為了減慢反應速率,平緩地產(chǎn)生乙快可用飽和食鹽水代替水反應;Naci。將PH3氧化為磷酸,鈣反應的離子方程式為:PH3 +4ciO=H3Pd+4c;(2)裝置D多孔球泡可增大乙快氣體與硝酸的接觸面,加快反應速率,充分反應;根據(jù)裝置圖,D中,Hg(NO3)2作催化劑,濃硝

41、酸氧化乙快反應生成年。4和二氧化氮,破ft'叫傕位制空制反應方程式為: c2H2+8HNO3=£L H2c2O4+8NO2+4H2。; A A將反應后的D溶液加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得產(chǎn)品;(3)滴定過程中,反應結(jié)束前溶液為無色,滴定結(jié)束時溶液變?yōu)闇\紅色,則滴定終點現(xiàn)象 為:當溶液呈淺紅色且 30 s內(nèi)不恢復原來的顏色;準確稱取mg產(chǎn)品于錐形瓶中,加入適量的蒸儲水溶解,再加入少量稀硫酸,然后用 c mol?L-1酸TKMnO4標準溶液進行滴定至終點,共消耗標準溶液 V mL,設產(chǎn)品中H2c2。4?2H2。的質(zhì)量分數(shù)為 與 根據(jù)2MnO4-5H2c2。4?2H2。產(chǎn)

42、品中H2c2。4?2H2。的質(zhì)量31.5cV100% =%。m將*5 126 c V 10 32m分數(shù)為a =考查物質(zhì)制備方案設計,涉及化學方程式的書寫、實驗方案評價、氧化還原反應滴定等知 識,題目難度中等,明確實驗原理、實驗目的為解答關鍵,注意掌握常見元素化合物性 質(zhì),試題側(cè)重考查學生的分析能力及化學實驗能力。9 .某研究小組為探究弱酸性條件下鐵發(fā)生電化學腐蝕類型的影響因素,將混合均勻的新制鐵粉和碳粉置于錐形瓶底部,塞上瓶塞(如圖1)。從膠頭滴管中滴入幾滴醋酸溶液,同時測量容器中的壓強變化。(1)請完成以下實驗設計表(表中不要留空格):編R實驗目的碳粉/g鐵粉/g醋酸/%為以下實驗作參照0.

43、52.090.0醋酸濃度的影響0.536.00.22.090.0(2)編號實驗測得容器中壓強隨時間變化如圖2。t2時,容器中壓強明顯小于起始壓強,其原因是鐵發(fā)生了 腐蝕,請在圖3中用箭頭標出發(fā)生該腐蝕時電子流動 方向;此時,碳粉表面發(fā)生了 _(氧化”或 還原”反應,其電極反應式是%時何小圖2粒解質(zhì)溶液淇(3)該小組對圖2中0ti時壓強變大的原因提出了如下假設,請你完成假設二: 假設一:發(fā)生析氫腐蝕產(chǎn)生了氣體;假設二:;(4)為驗證假設一,某同學設計了檢驗收集的氣體中是否含有H2的方案。請你再設計個實驗方案驗證假設一,寫出實驗步驟和結(jié)論。實驗步驟和結(jié)論(不要求寫具體操作過程):【答案】2.0碳粉

44、含量的影響 吸氧還原反應 2H2O+O2+4e-=4OH- (或4H+O2+4e-=2H2O) 反應放熱,溫度升高,體積膨脹實驗步驟和結(jié)論(不要求寫具體操作過程) 藥品用量和操作同編號 實驗(多孔橡皮塞增加進、出導管) 通入僦氣排凈瓶內(nèi)空氣;滴入醋酸溶液,同時測量瓶內(nèi)壓強變化(也可測溫度變化,檢驗Fe2+等)。如果瓶內(nèi)壓強增大,假設一成立。否則假設一不成立。(本題屬于開放性試題,合理答案均給分)【解析】【詳解】(1)探究影響化學反應速率,每次只能改變一個變量,故有 中鐵的量不變,為2.0g;中改變了碳粉的質(zhì)量,故為探究碳粉的量對速率的影響。(2) t2時,容器中壓強明顯小于起始壓強,說明錐形瓶

45、中氣體體積減小,說明發(fā)生了吸氧腐 蝕,碳為正極,鐵為負極,碳電極氧氣得到電子發(fā)生還原反應,電極反應式為:O2+2H2O+4e-=4OH-,故答案為:還原; 6+2H2O+4e-=4OH;(3)圖2中0-ti時壓強變大的原因可能為:鐵發(fā)生了析氫腐蝕、鐵與醋酸的反應為放熱反 應,溫度升高時錐形瓶中壓強增大,所以假設二為:反應放熱使錐形瓶內(nèi)溫度升高,故答 案為:反應放熱使錐形瓶內(nèi)溫度升高;(4)基于假設一,可知,產(chǎn)生氫氣,發(fā)送那些變化,從變化入手考慮實驗步驟和結(jié)論(不要求寫具體操作過程)藥品用量和操作同編號實驗(多孔橡皮塞增加進、出導管)通入僦氣排凈瓶內(nèi)空氣;滴入醋酸溶液,同時測量瓶內(nèi)壓強變化(也可

46、測溫度變化,檢驗Fe2+等)。如果瓶內(nèi)壓強增大,假設一成立。否則假設一不成立。(本題屬于開放性試題,合理答案均給分)。10.氧化劑H2O2在反應時不產(chǎn)生污染物被稱為綠色氧化劑,因而受到人們越來越多的關 注。I.某實驗小組以H2O2分解為例,探究濃度、催化劑、溶液酸堿性對反應速率的影響。在常 溫下按照如下表所示的方案完成實驗。實驗編號反應物催化劑10 mL 2% H2O2 溶液無10 mL 5% H2O2 溶液無10 mL 5% H2O2 溶液1 mL 0. 1 mol L-1FeC3溶液10 mL 5% H2O2 溶?+少量 HCl 溶液1 mL 0. 1 mol L-1FeC3溶液10 mL

47、 5% H2O2 溶?+少量 NaOH 溶液1 mL 0. 1 mol L-1FeC3溶液(1)實驗和的目的是 。同學們進行實驗時沒有觀察到明顯現(xiàn)象而無法得出結(jié)論。資料顯示,通常條件下H2O2穩(wěn)定,不易分解。為了達到實驗目的,你對原實驗方案的改進方法是 (填一種方法即 可)。(2)實驗中,測得生成氧氣的體積隨時間變化的關系如圖所示。分析該圖能夠得出的實驗結(jié)論是II.資料顯示,某些金屬離子或金屬氧化物對H2O2的分解起催化作用。為比較Fe3+和Cu2+對H2O2分解的催化效果,該實驗小組的同學設計了如下圖所示的實驗裝置進行實驗。(1)某同學通過測定。2的體積來比較H2O2的分解速率快慢,實驗時可以通過測量或 來比較。(2) 0.1 g MnO2粉末加入50 mL H2O2溶液中,在標準狀況下放出氣體的體積和時間的關系如圖所示。請解釋化學反應速率變化的原因: 。請計算H2O2的初始物 質(zhì)的量濃度為 (保留兩位有效數(shù)字)。“】2 3 4 ,r/min為探究MnO2

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