高考化学——化学反应原理的综合压轴题专题复习及答案(1)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()x 242y Fe C O zH O ⎡⎤⋅⎣⎦，并用滴定法测定其组成。

已知224H C O 在温度高于90℃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0.844g n 于锥形瓶中，加入足量的硫酸并水浴加热至7085n ℃。

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，用铁氰化钾溶液检验，无蓝色沉淀产生；步骤三：用40.0800mol /LKMnO n 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40.0800mol /LKMnO n 标准液滴定，用去高锰酸钾标准液10.00mL n 。

(1)步骤一中将沉淀从反应混合物中分离出来的操作名称是________。

(2)步骤二中水浴加热并控制温度7085n ℃的理由是________，加铁氰化钾溶液无蓝色沉淀产生，此操作的目的是________。

(3)步骤三盛装4KMnO 标准液的滴定管在滴定前后的液面如图乙所示，则消耗4KMnO 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________。

若不合并洗涤液，则消耗4KMnO 标准液的体积将________(填“增大”“减小”或“不变”)。

由以上数据计算黄色化合物的化学式为________。

【答案】过滤 加快固体溶解，防止草酸分解 证明溶液中无2Fe +存在，防止2Fe +干扰草酸的测定 25.00mL 酸式 232425Fe MnO 8H 5FeMn 4H O +-+++++=++ 减小 ()4242Fe C O 5?10H O【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7085?C n ～可防止草酸分解；()x 242Fe C O y?zH O ⎡⎤⎣⎦中的铁元素可能含有2Fe +，2Fe +与4KMnO 反应，高锰酸钾滴定草酸时，需要排除2Fe +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2Fe +存在，防止2Fe +干扰草酸的测定；(3)滴定前读数为0.80mL n ，滴定后读数为25.80mL n ，则消耗4KMnO 溶液的体积为25.00mL n ；4KMnO 具有强氧化性，应用酸式滴定管，故答案为：25.00mL n ；酸式；(4)步骤四中滴定时发生反应的离子方程式为23225Fe 8H 5Fe Mn 4H O +++++=++，洗涤液中含有2Fe +，若不合并，消耗4KMnO 标准液的体积减小；根据方程式可知，()()234n Fe 5n MnO 50.0800mol /L 10mL 10+--==⨯⨯⨯n n 3L /mL 410-=⨯ mol ，()()33224455n HC O n MnO 0.0800mol /L 25mL 10L /mL 51022---==⨯⨯⨯=⨯n n mol ，()332g 0.844g 410mol 56510mol 88g /mol mol n H O 0.01mol 18g /mol---⨯⨯-⨯⨯==n n n n ，则()n Fe ：()224n C O -：()2n H O 4=：5：10，黄色化合物的化学式为()4242Fe C O 5?10H O ，故答案为：232425Fe MnO 8H 5FeMn 4H O +-+++++=++；减小；()4242Fe C O 5?10H O 。

【点睛】亚铁离子和草酸均能与酸性高锰酸钾溶液反应，实验时防止亚铁离子干扰草酸的测定是解答关键。

2．自20世纪60年代以后，人们发现了120多种含铁硫簇(如22Fe S 、44Fe S 、87Fe S 等)的酶和蛋白质。

它是存在于生物体的最古老的生命物质之一。

某化学兴趣小组在研究某铁硫簇结构的组成时，设计了下列实验：实验一：测定硫的质量：(1)连接装置，请填写接口顺序：b 接____________________(2)检查装置的气密性，在A 中放入0.4g 铁硫簇的样品(含有不溶于水和盐酸的杂质),在B 中加入品红溶液，在C 中加入30mL 0.1mol/L 的酸性4KMnO 溶液．(3)通入空气并加热，发现固体逐渐转变为红棕色．(4)待固体完全转化后，取C 中的4KMnO 溶液3mL ，用0.1mol/L 的碘化钾()10%溶液进行滴定。

记录数据如下：实验二：测定铁的质量：取实验Ⅰ中A 的硬质玻璃管中的残留固体加入稀盐酸中，充分搅拌后过滤，在滤液中加入足量的NaOH 溶液，过滤后取滤渣，经灼烧得0.32g 固体．试回答下列问题：(1)检查“实验一”中装置A 的气密性的方法是_________(2)滴定终点的判断方法是_________(3)装置B 中品红溶液的作用是_______.有同学提出，撤去B 装置，对实验没有影响，你的看法是______(选填“合理”或“不合理”)，理由是_________(4)用KI 溶液滴定4KMnO 溶液时发生反应的离子方程式为_________(5)请计算这种铁硫簇结构的化学式_________(6)下列操作，可能引起x y :偏大的是_________a.滴定剩余4KMnO 溶液时，KI 溶液滴到锥形瓶外边一滴b.配制KI 溶液时，定容时俯视刻度线c.用碘化钾溶液滴定剩余4KMnO 溶液时，滴定前有气泡，滴定后无气泡d.实验二中，对滤渣灼烧不充分【答案】b 接()efdc g (g 写不写都对) 在导管b 接上长导管，把末端插入水槽中，关闭活塞，用酒精灯微热硬质试管A ，导管长导管口有气泡产生，撤去酒精灯，导管形成一段水柱，说明装置气密性良好 加入最后一滴KI 溶液，溶液紫色褪去，且半分钟不恢复为紫色 检验二氧化硫是否被酸性高锰酸钾完全吸收 合理 若B 中高锰酸钾溶液的紫色不褪去，说明二氧化硫被吸收完全 24222MnO 16H 10I 2Mn 5I 8H O -+-+++===++45Fe S acd【解析】【分析】铁硫簇的样品在装置中与O 2反应，得到SO 2，测点SO 2的含量，用酸性高锰酸钾吸收，再用品红溶液检查SO 2是否吸收完全，再接尾气吸收。

【详解】实验一：(1)用高锰酸钾吸收二氧化硫，用品红证明二氧化硫吸收完全，最后用氢氧化钠吸收尾气，接口顺序：b 接()efdc g (g 写不写都对)，故答案为：b 接()efdc g (g 写不写都对)；实验二：(1)先形成一密闭体系，利用加热膨胀法检查装置气密性，故答案为：在导管b 接上长导管，把末端插入水槽中，关闭活塞，用酒精灯微热硬质试管A ，导管长导管口有气泡产生，撤去酒精灯，导管形成一段水柱，说明装置气密性良好；(2)碘化钾使高锰酸钾溶液褪色，故答案为：加入最后一滴KI 溶液，溶液紫色褪去，且半分钟不恢复为紫色；(3)品红是检验二氧化硫是否被酸性高锰酸钾完全吸收；也可省去品红装置，因可以根据高锰酸钾颜色变化来确定是否完全吸收，若B 中高锰酸钾溶液的紫色不褪去，说明二氧化硫被吸收完全，故答案为：检验二氧化硫是否被酸性高锰酸钾完全吸收；合理；若B 中高锰酸钾溶液的紫色不褪去，说明二氧化硫被吸收完全；(4)高锰酸酸根被还原为锰离子，碘离子被氧化为碘单质，故答案为：24222MnO 16H 10I 2Mn5I 8H O -+-+++=++； (5)第一次滴定，草酸溶液的体积与第2、3次相差太大，应舍去，取第2、3次的平均值计算标准溶液的体积为5.00mL ，根据化学方程式：2422 2MnO 16H 10I 2Mn5I 8H O -+-+++===++知剩余的高锰酸钾是345.00100.1510mol --⨯⨯÷=，加入了30mL ，只取了3mL ，所以共剩余高锰酸钾310mol -；所以参加反应的高锰酸钾是3330.00100.1100.002mol --⨯⨯-=；再根据关系式422MnO 5SO -～计算生成二氧化硫()2n SO 0.005mol =，取实验Ⅰ中A 的硬质玻璃管中的残留固体加入稀盐酸中，充分搅拌后过滤，在滤液中加入足量的NaOH 溶液，过滤后取滤渣，经灼烧得0.32g 固体，固体是23Fe O ，计算()n Fe 0.3216020.004=÷⨯=，利用铁元素和硫元素守恒知()n Fe ：()n S 4=：5，确定x y Fe S 的化学式为：45,Fe S ，故答案为：45Fe S ；(6)a.滴定剩余4KMnO 溶液时，KI 溶液滴到锥形瓶外边一滴则标准液偏多，计算时导致硫元素偏少，比值偏大；b.配制KI 溶液时，定容时俯视刻度线，会使浓度偏大，导致剩余高锰酸钾偏小，硫偏多，比值偏小；c.用碘化钾溶液滴定剩余4KMnO 溶液时，滴定前有气泡，滴定后无气泡导致标准液体用量偏大，剩余的高锰酸钾偏多，计算的硫元素偏少，比值偏大；d.实验二中，对滤渣灼烧不充分会计算的铁元素偏多，比值偏大；acd 正确，故答案为：acd 。

3．水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。

某课外小组设计如图所示的实验装置(夹持装置略)，采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧的含量。

实验步骤及测定原理如下：Ⅰ.取样、氧的固定a.用溶解氧瓶采集水样，记录大气压及水体温度。

b.向烧瓶中加入200mL 水样。

c.向烧瓶中依次迅速加入41mLMnSO 无氧溶液(过量)和2mL 碱性KI 无氧溶液(过量)，开启搅拌器，反应生成2MnO(OH)，实现氧的固定。

Ⅱ.酸化、滴定d.搅拌，并向烧瓶中加入2mL 硫酸无氧溶液至2MnO(OH)被I -还原为2Mn +，溶液为中性或弱酸性。

e.在暗处静置5min 后，取一定量溶液，用223Na S O 标准溶液滴定生成的()22223246I 2S O I 2I S O ---+=+，记录数据。

f.⋯⋯g.处理数据(忽略氧气从水样中的逸出量和加入试剂后水样体积的变化)。

回答下列问题：()1配制以上无氧溶液时，除去所用溶剂水中的氧气的简单操作为________。

()2取水样时应尽量避免扰动水体表面，这样操作的主要目的是________。

()3“步骤c”中“搅拌”的作用是________。

()4“氧的固定”中发生主要反应的化学方程式为________。