高考化学化学反应原理综合题及详细答案一、化学反应原理1．用H2O2、KI和洗洁精可完成“大象牙膏”实验（短时间内产生大量泡沫），某同学依据文献资料对该实验进行探究。
（1）资料1：KI在该反应中的作用：H2O2＋I－＝H2O＋IO－；H2O2＋IO－＝H2O＋O2↑＋I－。
总反应的化学方程式是________________。
（2）资料2：H2O2分解反应过程中能量变化如图所示，其中①有KI加入，②无KI加入。
下列判断正确的是___________（填字母）。
a. 加入KI后改变了反应的路径b. 加入KI后改变了总反应的能量变化c. H2O2＋I－＝H2O＋IO－是放热反应（3）实验中发现，H2O2与KI溶液混合后，产生大量气泡，溶液颜色变黄。
再加入CCl4，振荡、静置，气泡明显减少。
资料3：I2也可催化H2O2的分解反应。
①加CCl4并振荡、静置后还可观察到___________，说明有I2生成。
②气泡明显减少的原因可能是：i. H2O2浓度降低；ii. ________。
以下对照实验说明i不是主要原因：向H2O2溶液中加入KI溶液，待溶液变黄后，分成两等份于A、B两试管中。
A试管加入CCl4，B试管不加CCl4，分别振荡、静置。
观察到的现象是_____________。
（4）资料4：I－（aq）＋I2（aq）ƒI3－（aq） K＝640。
为了探究体系中含碘微粒的存在形式，进行实验：向20 mL一定浓度的H2O2溶液中加入10mL 0.10mol·L－1 KI溶液，达平衡后，相关微粒浓度如下：微粒I－I2I3－浓度/（mol·L－1） 2.5×10－3a 4.0×10－3①a＝__________。
②该平衡体系中除了含有I－，I2，I3－外，一定还含有其他含碘微粒，理由是________________。
【答案】2H2O2KI2H2O＋O2↑ a 下层溶液呈紫红色在水溶液中I2的浓度降低 A试管中产生气泡明显变少；B 试管中产生气泡速率没有明显减小 32.510-⨯ 2c （I 2）＋c （I －）＋3c （I 3－）＜0.033mol ·L －1【解析】【分析】（1）H 2O 2＋I －＝H 2O ＋IO －,H 2O 2＋IO －＝H 2O ＋O 2↑＋I －,把两式加和，即可得到总反应的化学方程式。
（2）a. 加入KI 后，一步反应分为两步进行，也就是改变了反应的路径，a 正确； b. 加入KI 后，反应物和生成物的能量都没有改变，b 不正确；c. 由图中可知，H 2O 2＋I －＝H 2O ＋IO －是吸热反应，c 不正确。
（3）①加CCl 4并振荡、静置后还可观察到下层溶液呈紫红色，说明有I 2生成。
②气泡明显减少的原因可能是：i. H 2O 2浓度降低；ii. 在水溶液中I 2的浓度降低。
以下对照实验说明i 不是主要原因：向H 2O 2溶液中加入KI 溶液，待溶液变黄后，分成两等份于A 、B 两试管中。
A 试管加入CCl 4，B 试管不加CCl 4，分别振荡、静置。
观察到的现象是H 2O 2溶液的浓度相同，但产生气泡的速率差异很大。
（4）① 334.010K 6402.510a--⨯==⨯⨯，由此可求出a 。
②该平衡体系中除了含有I －，I 2，I 3－外，一定还含有其他含碘微粒，理由是原来溶液中c (I -)=10mL 0.1mol/L 0.033mol/L 30mL⨯=，求出I －，I 2，I 3－中所含I 的浓度和，二者比较便可得到结论。
【详解】 （1）H 2O 2＋I －＝H 2O ＋IO －,H 2O 2＋IO －＝H 2O ＋O 2↑＋I －,把两式加和，即可得到总反应的化学方程式为2H 2O 2KI 2H 2O ＋O 2↑。
答案为：2H 2O 2KI 2H 2O ＋O 2↑；（2）a. 加入KI 后，一步反应分为两步进行，也就是改变了反应的路径，a 正确； b. 加入KI 后，反应物和生成物的能量都没有改变，b 不正确；c. 由图中可知，H 2O 2＋I －＝H 2O ＋IO －的反应物总能量小于生成物总能量，所以该反应是吸热反应，c 不正确。
答案为：a ；（3）①加CCl 4并振荡、静置后还可观察到下层溶液呈紫红色，说明有I 2生成。
答案为：下层溶液呈紫红色；②气泡明显减少的原因可能是：i. H 2O 2浓度降低；ii. 在水溶液中I 2的浓度降低。
以下对照实验说明i 不是主要原因：向H 2O 2溶液中加入KI 溶液，待溶液变黄后，分成两等份于A 、B 两试管中。
A 试管加入CCl 4，B 试管不加CCl 4，分别振荡、静置。
观察到的现象是H 2O 2溶液的浓度相同，但产生气泡的速率差异很大。
答案为：在水溶液中I 2的浓度降低；A 试管中产生气泡明显变少，B 试管中产生气泡速率没有明显减小；（4）① 334.010K 6402.510a--⨯==⨯⨯，由此可求出a=2.5×10-3mol/L 。
答案为：2.5×10-3； ②该平衡体系中除了含有I －，I 2，I 3－外，一定还含有其他含碘微粒，理由是原来溶液中，c (I -)=10mL 0.1mol/L 0.033mol/L 30mL⨯=；现在溶液中，I －，I 2，I 3－中所含I 的浓度和为2c (I 2)＋c(I－)＋3c(I3－)=2×2.5×10-3+2.5×10-3+3×4.0×10-3=0.0195<0.033，I不守恒，说明产物中还有含碘微粒。
答案为：2c(I2)＋c(I－)＋3c(I3－)<0.033mol·L－1。
【点睛】在做探究实验前，要进行可能情况预测。
向H2O2溶液中加入KI溶液，待溶液变黄，则表明生成了I2，加入CCl4且液体分层后，发现气泡逸出的速率明显变慢，CCl4与H2O2不反应，是什么原因导致生成O2的速率减慢？是c(H2O2)减小，还是c(I2)减小所致？于是我们自然想到设计对比实验进行验证。
2．碳酸亚铁可用于制备补血剂。
某研究小组制备了 FeCO3，并对 FeCO3的性质和应用进行了探究。
已知：①FeCO3是白色固体，难溶于水②Fe2＋+6SCN-Fe(SCN)64-(无色)Ⅰ. FeCO3的制取（夹持装置略）实验i：装置 C 中，向 Na2CO3溶液（pH＝11.9）通入一段时间 CO2至其 pH 为 7，滴加一定量 FeSO4溶液，产生白色沉淀，过滤、洗涤、干燥，得到 FeCO3固体。
(1)试剂 a 是_____。
(2)向 Na2CO3溶液通入 CO2的目的是_____。
(3)C 装置中制取 FeCO3的离子方程式为_____。
(4)有同学认为 C 中出现白色沉淀之后应继续通 CO2，你认为是否合理并说明理由________。
Ⅱ.FeCO3的性质探究实验ii实验iii(5)对比实验ⅱ和ⅲ，得出的实验结论是_____。
(6)依据实验ⅱ的现象，写出加入 10%H2O2溶液的离子方程式_____。
Ⅲ.FeCO3的应用(7)FeCO3溶于乳酸［CH3CH(OH)COOH］能制得可溶性乳酸亚铁（[CH3CH(OH)COO]2Fe，相对分子质量为 234）补血剂。
为测定补血剂中亚铁含量进而计算乳酸亚铁的质量分数，树德中学化学实验小组准确称量 1.0g 补血剂，用酸性 KMnO4溶液滴定该补血剂，消耗0.1000mol/L 的 KMnO4溶液 10.00mL，则乳酸亚铁在补血剂中的质量分数为_____，该数值异常的原因是________（不考虑操作不当以及试剂变质引起的误差）。
【答案】饱和NaHCO3溶液降低溶液中OH-浓度，防止生成Fe(OH)2 2HCO3- +Fe2+=FeCO3↓+CO2↑+H2O 不合理，CO2会和FeCO3反应生成Fe(HCO3)2(或合理，排出氧气的影响) Fe2+与SCN-的络合(或结合)会促进FeCO3固体的溶解或FeCO3固体在KSCN溶液中的溶解性比KCl溶液中大 6Fe(SCN)64-+3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3+24SCN-或6Fe2++3H2O2+12SCN-=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3或6Fe2++3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe3+ 117% 乳酸根中的羟基被KMnO4氧化，也消耗了KMnO4【解析】【分析】I. 装置A中碳酸钙和稀盐酸反应生成的二氧化碳中混有挥发的氯化氢气体，需要利用装置B中盛装的饱和碳酸氢钠溶液除去，装置C中，向碳酸钠溶液(pH=11.9)通入一段时间二氧化碳至其pH为7，滴加一定量硫酸亚铁溶液产生白色沉淀，过滤，洗涤，干燥，得到FeCO3；II. (5)根据Fe2＋+6SCN-Fe(SCN)64-分析FeCO3在KCl和KSCN两种不同溶液中的溶解度不同判断；(6)实验ii中溶液显红色且有红褐色沉淀生成，说明加入10%过氧化氢溶液后有Fe(OH)3和Fe(SCN)3生成；(7)FeCO3溶于乳酸［CH3CH(OH)COOH］能制得可溶性乳酸亚铁补血剂，根据得失电子守恒和元素守恒建立关系式进行计算；乳酸根中有羟基，也能被高锰酸钾溶液氧化。
【详解】I. (1)装置A中制取的CO2中混有HCl，欲除去CO2中混有的HCl，B中盛装的试剂a应是饱和NaHCO3溶液，故答案为：饱和NaHCO3溶液；(2)向Na2CO3溶液中通入CO2的目的是利用CO2和Na2CO3反应生成的NaHCO3，提高溶液中HCO3-的浓度，抑制CO32-的水解，降低溶液中OH-的浓度，防止生成Fe(OH)2，故答案为：降低溶液中OH-浓度，防止生成Fe(OH)2；(3)装置C中，向Na2CO3溶液(pH=11.9)通入一段时间CO2至其pH为7，此时溶液中溶质主要为NaHCO3，再滴加FeSO4溶液，有FeCO3沉淀生成，发生反应的离子方程式为2HCO3- + Fe2+=FeCO3↓+CO2↑+H2O，故答案为：2HCO3- + Fe2+=FeCO3↓+CO2↑+H2O；(4)FeCO3沉淀能溶解在CO2的水溶液中，生成可溶于水的Fe(HCO3)2，降低产物的量，则当出现白色沉淀之后不应继续通入CO2，或者：出现白色沉淀之后继续通CO2，可防止空气中氧气氧化FeCO3，提高产物的纯度，故答案为：不合理，CO2会和FeCO3反应生成Fe(HCO3)2(或合理，排出氧气的影响)；Ⅱ. (5)通过对比实验ii和iii，可知Fe2+与SCN-的络合生成可溶于水的Fe(SCN)64-，会促进FeCO3固体的溶解，故答案为：Fe2+与SCN-的络合(或结合)会促进FeCO3固体的溶解或FeCO3固体在KSCN溶液中的溶解性比KCl溶液中大；(6)依据实验ⅱ的现象，可知在含有Fe2+的溶液中滴加10%的过氧化氢溶液后，有Fe(OH)3和Fe(SCN)3生成，发生反应的离子方程式为6Fe(SCN)64-+3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3+24SCN-或6Fe2++3H2O2+12SCN-=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3或6Fe2++3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe3+；故答案为：6Fe(SCN)64-+3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3+24SCN-或6Fe2++3H2O2+12SCN-=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3或6Fe 2++3H 2O 2=2Fe(OH)3↓+4Fe 3+；Ⅲ. (7)FeCO 3溶于乳酸［CH 3CH(OH)COOH ］能制得可溶性乳酸亚铁（[CH 3CH(OH)COO]2Fe 补血剂，可得关系式MnO 4~5Fe 2+~5[CH 3CH(OH)COO]2Fe ，则乳酸亚铁的物质的量为0.1000mol/L×0.01L×5=0.005mol ，则乳酸亚铁的质量分数0.005mol 234g/mol 100%=117%1.0g⨯⨯，由于乳酸根中含有羟基，也可以被酸性高锰酸钾溶液氧化，导致消耗高锰酸钾溶液的量增多，而计算中只按Fe 2+被氧化，故计算所得乳酸亚铁的质量偏大，导致产品中乳酸亚铁的质量分数大于100%，故答案为：117%；乳酸根中的羟基被KMnO 4氧化，也消耗了KMnO 4。