高考化学化学反应原理综合题含答案一、化学反应原理NH ClO为白色晶体,分解时产生大量气体,是复合火箭推进剂的重要成1.高氯酸铵()44分。
()1高氯酸铵中氯元素的化合价为_____________。
()2高氯酸铵在高温条件下分解会产生H()O g和三种单质气体,请写出该分解反应的化2学方程式____________________________。
()3某研究小组在实验室设计如下装置检验高氯酸铵分解的产物。
该小组连接好装置后,依次检查装置的气密性、装入试剂、通干燥的惰性气体排尽装置内的空气、将导管末端移入盛满水的试管E、通入气体产物。
(已知:焦性没食子酸溶液用于吸收氧气)①装置A、B、C、D中盛放的药品可以依次为__________(选填序号:Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ)。
.碱石灰、湿润的淀粉KI试纸、氢氧化钠溶液、CuⅠ.无水硫酸铜、湿润的红色布条、氢氧化钠溶液、CuⅡ.无水硫酸铜、湿润的淀粉KI试纸、饱和食盐水、CuⅢ②装置E收集到的气体可能是_____________(填化学式)。
()4经查阅资料,该小组利用反应NaClO4(aq)+NH4Cl(aq)90℃=NH4ClO4(aq)+NaCl(aq)在实验室NH ClO,该反应中各物质的溶解度随温度的变化曲线如图。
制取44①从混合溶液中获得较多粗NHClO4晶体的实验操作依次为________、_________和过4滤、洗涤、干燥。
②研究小组分析认为,若用氨气和浓盐酸代替NHCl,则上述反应不需要外界供热就能4进行,其原因是_______________________________。
()5研究小组通过甲醛法测定所得产品NH4ClO4的质量分数。
[已知:NH4ClO4的相对分子质量为117.5;NH 4ClO 4与甲醛反应的离子方程式为()424264NH 6HCHO CH N H 3H 6H O ++++=++,()26CH N 4H +()26CH N 4H ++ 6K 710]-=⨯实验步骤:步骤Ⅰ.称取7.05g 样品。
步骤Ⅱ.将样品溶解后,完全转移到250mL 容量瓶中,定容,充分摇匀。
步骤Ⅲ.移取25.00mL 样品溶液于250mL 锥形瓶中,加入20mL20%的中性甲醛溶液(过量),摇匀、静置5min 后,加入12~滴酚酞试液,用NaOH 标准溶液滴定至终点。
记录数据。
重复(滴定)操作2次。
①标准液应盛放在上图装置_________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)中,判断达到滴定终点的现象是__________。
②滴定结果如下表所示: 滴定次数标准溶液的体积滴定前刻度/mL滴定后刻度/mL 10.20 24.30 21.00 24.90 3 0.20 21.20则所用标准溶液的体积为___________mL ,若NaOH 标准溶液的浓度为10.1000mol?L -,则该产品中44NH ClO 的质量分数为_____________。
【答案】7+ ()Δ4422222NH ClO N Cl 2O 4H O g =↑+↑+↑+ Ⅱ 2N 蒸发浓缩 冷却结晶 氨气与浓盐酸反应放出热量 Ⅱ 当加入最后一滴标准液,锥形瓶内溶液由无色变成粉红色,且30s 内不褪去 24.00 40%【解析】【详解】 ()1铵根显1+价,氧元素显2-价,设氯元素的化合价是x ,根据在化合物中正负化合价代数和为零,可得:()()1x 240+++-⨯=,则x 7=+价,故答案为:7+;()2高氯酸铵在高温条件下分解会产生H 2O (g )和三种单质气体,结合元素守恒,三种单质气体为N 2、Cl 2和O 2,反应的化学方程式为:()Δ4422222NH ClO N Cl 2O 4H O g =↑+↑+↑+,故答案为:()Δ4422222NH ClO N Cl 2O 4H O g =↑+↑+↑+; ()3①先利用无水硫酸铜检验水蒸气,然后用湿润的红色布条检验氯气,氢氧化钠溶液吸收氯气,浓硫酸进行干燥,D 中为铜,用于检验氧气的存在,焦性没食子酸溶液用于吸收氧气,故答案为:Ⅱ;②装置E 收集到的气体可能是2N ,故答案为:2N ;()4①由图可知,44NH ClO 的溶解度受温度影响很大,NaCl 的溶解度受温度影响不大,4NH Cl 、4NaClO 的溶解度受温度影响也很大,但相同温度下,它们溶解度远大于44NH ClO ,故从混合溶液中获得较多44NH ClO 晶体的实验操作依次为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,故答案为:蒸发浓缩,冷却结晶;②因氨气与浓盐酸反应放出热量,反应需要温度较低,所以氯化铵用氨气和浓盐酸代替,上述反应不需要外界供热就能进行,故答案为:氨气与浓盐酸反应放出热量; ()5NaOH ①标准液应盛放在碱式滴定管中,即盛放在II 中;因为使用酚酞作指示剂,当加入最后一滴标准液,锥形瓶内溶液由无色变成粉红色,且30s 内不褪去,达到滴定终点,故答案为:Ⅱ;当加入最后一滴标准液,锥形瓶内溶液由无色变成粉红色,且30s 内不褪去;②三次实验所耗NaOH 溶液的体积依次为24.30mL-0.20mL=24.10mL 、24.90mL-1.00mL=23.90mL 、21.20mL-0.20mL=21.00mL ,第3组实验数据误差较大,应舍去,则所用标准溶液的体积为(24.10mL+23.90mL)÷2=24.00mL ,根据所给反应得出关系式44NaOH NH ClO ~,该产品中44NH ClO 的质量分数为3250mL 0.1000mol /L 24.0010L 117.5g /mol 25.00mL 100407.05g -⨯⨯⨯⨯⨯=%%,故答案为:24.00;40%。
2.K 3[Fe (C 2O 4)3]·3H 2O [三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体]易溶于水,难溶于乙醇,可作为有机反应的催化剂。
实验室可用铁屑为原料制备,相关反应的化学方程式为:Fe +H 2SO 4=FeSO 4+H 2↑、FeSO 4+H 2C 2O 4+2H 2O =FeC 2O 4·2H 2O ↓+H 2SO 4、2FeC 2O 4·2H 2O +H 2O 2+H 2C 2O 4+3K 2C 2O 4=2K 3[Fe (C 2O 4)3]+6H 2O 、2MnO 4-+5C 2O 42-+16H +=2Mn2++10CO2↑+8H2O。
回答下列问题:(1)铁屑中常含硫元素,因而在制备FeSO4时会产生有毒的H2S气体,该气体可用氢氧化钠溶液吸收。
下列吸收装置正确的是_____。
(2)在将Fe2+氧化的过程中,需控制溶液温度不高于40℃,理由是_______;得到K3[Fe(C2O4)3]溶液后,加入乙醇的理由是________。
(3)晶体中所含结晶水可通过重量分析法测定,主要步骤有:①称量,②置于烘箱中脱结晶水,③冷却,④称量,⑤__________(叙述此步操作),⑥计算。
步骤③若未在干燥器中进行,测得的晶体中所含结晶水含量____(填“偏高”“偏低”或“无影响”);步骤⑤的目的是_______________。
(4)晶体中C2O42-含量的测定可用酸性KMnO4标准溶液滴定。
称取三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体m g溶于水配成250mL溶液,取出20.00mL放入锥形瓶中,用0.0100mol·L-1酸化的高锰酸钾溶液进行滴定。
①下列操作及说法正确的是___。
A.滴定管用蒸馏水洗涤后,即可装入标准溶液B.装入标准溶液后,把滴定管夹在滴定管夹上,轻轻转动活塞,放出少量标准液,使尖嘴充满液体C.接近终点时,需用蒸馏水冲洗瓶壁和滴定管尖端悬挂的液滴②有同学认为该滴定过程不需要指示剂,那么滴定终点的现象为________,若达到滴定终点消耗高锰酸钾溶液V mL,那么晶体中所含C2O42-的质量分数为____(用含V、m的式子表示)。
【答案】A 防止H2O2分解三草酸合铁(Ⅲ)酸钾在乙醇中溶解度小重复②~④步操作至恒重偏低检验晶体中的结晶水是否已全部失去 B 当滴入最后一滴KMnO4溶液,锥形瓶中溶液恰好由无色变为浅红色,且半分钟不褪色2.75V 100m【解析】【分析】【详解】(1)A.该装置中硫化氢与氢氧化钠溶液接触面积大,从而使硫化氢吸收较完全,且该装置中气压较稳定,不产生安全问题,故A正确;B.硫化氢与氢氧化钠接触面积较小,所以吸收不完全,故B错误;C.没有排气装置,导致该装置内气压增大而产生安全事故,故C错误;D.该装置中应遵循“长进短出”的原理,故D错误;故选A;(2)双氧水不稳定,温度高时,双氧水易分解,为防止双氧水分解,温度应低些;根据相似相溶原理知,三草酸合铁酸钾在乙醇中溶解度小,所以得到K3[Fe(C2O4)3]溶液后,再想获得其晶体,常加入无水乙醇;(3)晶体中所含结晶水可通过重量分析法测定,步骤⑤的目的是检验晶体中的结晶水是否已全部失去,也叫恒重操作;步骤③未在干燥器中进行,晶体中结晶水不能全部失去,所以称量出的水的质量偏小,测得的晶体中所含结晶水含量也偏低;(4)①A.滴定管用蒸馏水洗涤后,需要用标准液润洗,然后在装入标准溶液,A错误;B.装入标准溶液后,把滴定管夹在滴定管夹上,轻轻转动活塞,放出少量标准液,使尖嘴充满液体,B正确;C.接近终点时,不需用蒸馏水冲滴定管尖端悬挂的液滴,否则会导致测定结果偏高,C错误;答案选B;②由于酸性高锰酸钾溶液显紫红色,则终点的实验现象为当滴入最后一滴KMnO4溶液,锥形瓶中溶液恰好由无色变为浅红色,且半分钟不褪色;n(MnO4-)=V×10-3L×0.0100mol·L-1,根据方程式可知n(C2O42-)=n(MnO4-)×52501252204V⨯=×10-5mol,m(C2O42-)=1254V×10-5mol×88g·mol-1=2.75V×10-2g,所以晶体中所含C2O42-的质量分数为2.75V/100m。
3.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: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):实验组别温度称取CuSO4质量/gB增重质量/gC增重质量/gE中收集到气体/mL①T10.6400.32000②T20.64000.256V2③T30.6400.160Y322.4④T40.640X40.19233.6(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CuSO4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Y3=_______g.(6)结合平衡移动原理,比较T3和T4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 SO3 O2 2CuSO42CuO+2SO2↑+O2↑ 0.128 T4温度更高,因为SO3分解为SO2和O2是吸热反应,温度高有利于生成更多的O2【解析】【分析】(1)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;(2)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;(3)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;(4)0.64g硫酸铜的物质的量为0.64g160g/mo1=0.004mol,分解生成氧化铜的质量为:0.004mol×80g/mol=0.32g;SO2的质量为:0.256g,物质的量为:0.25664/1gg mo=0.004mol,氧气的质量为:0.64﹣0.32﹣0.256=0.064g,物质的量为:0.06432/1gg mo=0.002mol,CuSO4、CuO、SO2、O2的物质的量之比等于2:2:2;1,则实验②中CuSO4分解反应方程式为2CuSO42CuO+2SO2↑+O2↑;(5)0.64g硫酸铜的物质的量为0.64g160g/mo1=0.004mol,分解生成氧化铜的质量为:0.004mol×80g/mol=0.32g;SO3的质量为:0.16g,氧气的质量为:0.022422.432=0.032g,根据质量守恒实验③中理论上C增加的质量Y3=0.64﹣0.32﹣0.16﹣0.032=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SO3分解为SO2和O2是吸热反应,温度高有利于生成更多的O2。