高考化学—化学反应原理的综合压轴题专题复习含答案解析一、化学反应原理1．某同学设计如下三个实验方案以探究某反应是放热反应还是吸热反应：方案一：如图1，在小烧杯里放一些除去氧化铝保护膜的铝片，然后向烧杯里加入10 mL 2 mol·L－1稀硫酸，再插入一支温度计，温度计的温度由20 ℃逐渐升至75 ℃，随后，温度逐渐下降至30 ℃，最终停留在20 ℃。
方案二：如图2，在烧杯底部用熔融的蜡烛粘一块小木片，在烧杯里加入10 mL 2 mol·L－1硫酸溶液，再向其中加入氢氧化钠溶液，片刻后提起烧杯，发现小木片脱落下来。
方案三：如图3，甲试管中发生某化学反应，实验前U形管红墨水液面相平，在化学反应过程中，通过U形管两侧红墨水液面高低判断某反应是吸热反应还是放热反应。
序号甲试管里发生反应的物质U形管里红墨水液面①氧化钙与水左低右高②氢氧化钡晶体与氯化铵晶体(充分搅拌)？③铝片与烧碱溶液左低右高④铜与浓硝酸左低右高根据上述实验回答相关问题：（1）铝片与稀硫酸的反应是________(填“吸热”或“放热”)反应，写出该反应的离子方程式：___________。
（2）方案一中，温度升至最大值后又下降的原因是___________。
（3）方案二中，小木片脱落的原因是________，由此得出的结论是__________________。
（4）方案三中，如果甲试管里发生的反应是放热反应，则U形管里红墨水液面：左边________(填“高于”“低于”或“等于”)右边。
（5）由方案三的现象得出结论：①③④组物质发生的反应都是________(填“吸热”或“放热”)反应，如果放置较长时间，可观察到U形管里的现象是______________。
（6）方案三实验②的U形管中的现象为________，说明反应物的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)生成物的总能量【答案】放热 2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑反应完全后，热量向空气中传递，烧杯里物质的温度降低蜡烛熔化氢氧化钠与硫酸的反应放热低于放热红墨水液面左右相平红墨水液面左高右低小于【解析】【分析】【详解】（1）金属与酸的反应是放热反应，因此铝片与稀硫酸的反应是放热反应，该反应的离子方程式为2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑，故答案为放热；2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑；（2）方案一中，温度升至最大值后又下降的原因可能是反应完全后，热量向空气中传递，烧杯里物质的温度降低，故答案为反应完全后，热量向空气中传递，烧杯里物质的温度降低；（3）方案二中，反应放出的热量，使得蜡烛熔化，小木片脱落，故答案为蜡烛熔化；氢氧化钠与硫酸的反应放热；（4）方案三中，如果甲试管里发生的反应是放热反应，装置中气体的压强增大，U形管里红墨水液面：左边低于右边，故答案为低于；（5）由方案三的现象得出结论：①③④组物质发生的反应都是放热反应，如果放置较长时间，热量散失，装置中气体的压强与外界压强相等， U形管中红墨水液面左右相平，故答案为放热；红墨水液面左右相平；（6）方案三实验②属于吸热反应，U形管中红墨水液面左高右低，故答案为红墨水液面左高右低；小于。
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2．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)。
Ⅰ.碱石灰、湿润的淀粉KI 试纸、氢氧化钠溶液、CuⅡ.无水硫酸铜、湿润的红色布条、氢氧化钠溶液、CuⅢ.无水硫酸铜、湿润的淀粉KI 试纸、饱和食盐水、Cu②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NaClO 4(aq)+NH 4Cl(aq)90℃=NH 4ClO 4(aq)+NaCl(aq)在实验室制取44NH ClO ，该反应中各物质的溶解度随温度的变化曲线如图。
①从混合溶液中获得较多粗NH 4ClO 4晶体的实验操作依次为________、_________和过滤、洗涤、干燥。
②研究小组分析认为，若用氨气和浓盐酸代替NH 4Cl ，则上述反应不需要外界供热就能进行，其原因是_______________________________。
()5研究小组通过甲醛法测定所得产品NH4ClO 4的质量分数。
[已知：NH 4ClO 4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％。
3．碳酸镁晶须是一种新型的吸波隐形材料中的增强材料。
（1）合成该物质的步骤如下：步骤1：配制0.5mol·L -1 MgSO 4溶液和0.5mol·L -1 NH 4HCO 3溶液。
步骤2：用量筒量取500mL NH 4HCO 3溶液于1000mL 三颈烧瓶中，开启搅拌器。
温度控制在50℃。
步骤3：将250mL MgSO 4溶液逐滴加入NH 4HCO 3溶液中，1min 内滴加完后，用氨水调节溶液pH 到9.5。
步骤4：放置1h 后，过滤，洗涤。
步骤5：在40℃的真空干燥箱中干燥10h ，得碳酸镁晶须产品（MgCO 3·nH 2O n=1～5）。
①步骤2控制温度在50℃，较好的加热方法是_________。
②步骤3生成MgCO 3·nH 2O 沉淀的化学方程式为__________。
③步骤4检验沉淀是否洗涤干净的方法是__________。
（2）测定生成的MgCO 3·nH 2O 中的n 值。
称量1.000碳酸镁晶须，放入如图所示的广口瓶中加入适量水，并滴入稀硫酸与晶须反应，生成的CO2被NaOH溶液吸收，在室温下反应4～5h，反应后期将温度升到30℃，最后将烧杯中的溶液用已知浓度的盐酸滴定，测得CO2的总量；重复上述操作2次。
①图中气球的作用是_________。
②上述反应后期要升温到30℃，主要目的是______。
③测得每7.8000g碳酸镁晶须产生标准状况下CO2为1.12L，则n值为_______。
（3）碳酸镁晶须可由菱镁矿获得，为测定某菱镁矿（主要成分是碳酸镁，含少量碳酸亚铁、二氧化硅）中铁的含量，在实验室分别称取12.5g菱镁矿样品溶于过量的稀硫酸并完全转移到锥形瓶中，加入指示剂，用0.010mol/L H2O2溶液进行滴定。