备战高考化学化学反应原理综合练习题及详细答案一、化学反应原理1．FeSO4溶液放置在空气中容易变质，因此为了方便使用 Fe2＋，实验室中常保存硫酸亚铁铵晶体[俗称“摩尔盐”，化学式为(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O]，它比绿矾或绿矾溶液更稳定。
(稳定是指物质放置在空气中不易发生各种化学反应而变质)I．硫酸亚铁铵晶体的制备与检验（1）某兴趣小组设计实验制备硫酸亚铁铵晶体。
本实验中，配制溶液以及后续使用到的蒸馏水都必须煮沸、冷却后再使用，这样处理蒸馏水的目的是_______。
向 FeSO4溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液，经过操作_______、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥后得到一种浅蓝绿色的晶体。
（2）该小组同学继续设计实验证明所制得晶体的成分。
①如图所示实验的目的是_______，C 装置的作用是_______。
取少量晶体溶于水，得淡绿色待测液。
②取少量待测液，_______ (填操作与现象)，证明所制得的晶体中有 Fe2＋。
③取少量待测液，经其它实验证明晶体中有NH4＋和SO42－II．实验探究影响溶液中 Fe2＋稳定性的因素（3）配制 0.8 mol/L 的 FeSO4溶液（pH=4.5）和 0.8 mol/L 的(NH4)2Fe(SO4)2溶液（pH=4.0），各取 2 ml 上述溶液于两支试管中，刚开始两种溶液都是浅绿色，分别同时滴加 2 滴 0.01mol/L 的 KSCN 溶液，15 分钟后观察可见：(NH4)2Fe(SO4)2溶液仍然为浅绿色透明澄清溶液；FeSO4溶液则出现淡黄色浑浊。
（资料 1）沉淀Fe(OH)2Fe(OH)3开始沉淀pH7.6 2.7完全沉淀pH9.6 3.7①请用离子方程式解释 FeSO4溶液产生淡黄色浑浊的原因_______。
②讨论影响 Fe2＋稳定性的因素，小组同学提出以下 3 种假设：假设 1：其它条件相同时，NH4＋的存在使(NH4)2Fe(SO4)2溶液中 Fe2+稳定性较好。
假设 2：其它条件相同时，在一定 pH 范围内，溶液 pH 越小 Fe2＋稳定性越好。
假设 3：_______。
（4）小组同学用如图装置（G为灵敏电流计），滴入适量的硫酸溶液分别控制溶液 A （0.2 mol/L NaCl）和溶液 B（0.1mol/L FeSO4）为不同的 pH，观察记录电流计读数，对假设 2 进行实验研究，实验结果如表所示。
序号A：0.2mol·L－1NaCl B：0.1mol·L－1FeSO4电流计读数实验1pH=1pH=58.4实验2pH=1pH=1 6.5实验3pH=6pH=57.8实验4pH=6pH=1 5.5（资料 2）原电池装置中，其它条件相同时，负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强，该原电池的电流越大。
（资料 3）常温下，0.1mol/L pH=1 的 FeSO4溶液比 pH=5 的 FeSO4溶液稳定性更好。
根据以上实验结果和资料信息，经小组讨论可以得出以下结论：①U 型管中左池的电极反应式____________。
②对比实验 1 和 2（或 3 和 4） ,在一定 pH 范围内，可得出的结论为____________。
③对比实验____________和____________，还可得出在一定pH 范围内溶液酸碱性变化对O2氧化性强弱的影响因素。
④对（资料 3）实验事实的解释为____________。
【答案】除去水中溶解的氧气，防止氧化Fe2+蒸发浓缩检验晶体中是否含有结晶水防止空气中水蒸气逆向进入装有无水CuSO4的试管，影响实验结果滴入少量K3[Fe(CN)6]溶液，出现蓝色沉淀（或先滴入2滴KSCN溶液，无明显变化，再加入几滴新制氯水，溶液变成红色） 4Fe2+ + O2 + 10H2O = 4Fe(OH)3↓ + 8H+当其它条件相同时，硫酸根离子浓度大小影响Fe2+的稳定性。
（或当其它条件相同时，硫酸根离子浓度越大，Fe2+的稳定性较好。
） O2 + 4e- +4H+= 2H2O 溶液酸性越强,Fe2+的还原性越弱 1 3（或2和4）其它条件相同时，溶液酸性增强对Fe2+的还原性减弱的影响，超过了对O2的氧化性增强的影响。
故pH=1的FeSO4溶液更稳定。
【解析】【分析】I.(1)亚铁离子具有还原性，在空气中容易被氧化；向 FeSO4溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液，需要经过蒸发浓缩，冷却结晶、过滤、洗涤和干燥后得到一种浅蓝绿色的晶体；(2) ①无水硫酸铜遇水变蓝色；空气中也有水蒸气，容易对实验产生干扰；②检验Fe2+，可以向样品中滴入少量K3[Fe(CN)6]溶液，出现蓝色沉淀，说明存在Fe2+；或先滴入2滴KSCN溶液，无明显变化，再加入几滴新制氯水，溶液变成红色，说明存在Fe2+；II.(3) ①由表可知，pH=4.5的0.8 mol/L 的 FeSO4溶液中，会产生Fe(OH)3沉淀，说明二价铁被氧化成了三价铁，同时和水反应生成Fe(OH)3沉淀；②0.8 mol/L 的 FeSO4溶液（pH=4.5）和 0.8 mol/L 的(NH4)2Fe(SO4)2溶液中硫酸根的浓度也不同，可以以此提出假设；(4) ①FeSO4中的铁的化合价为+2价，具有还原性，在原电池中做负极，则左池的碳电极做正极，NaCl中溶解的氧气得电子生成，在酸性环境中生成水；②实验1 和 2（或 3 和 4）中NaCl溶液的pH相同，FeSO4溶液的pH不同，且FeSO4溶液的pH越小，电流越小，结合原电池装置中，其它条件相同时，负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强，该原电池的电流越大，可以得出结论；③对比实验1和3（或2和4）发现，FeSO4溶液的pH相同时，NaCl溶液的pH越大，电流越小，结合原电池装置中，其它条件相同时，负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强，该原电池的电流越大，可以得出结论；④对比实验1 和 4，NaCl溶液的pH增大酸性减弱，FeSO4溶液的pH减小酸性增强，但是电流却减小，结合②③的结论分析。
【详解】I.(1)亚铁离子具有还原性，在空气中容易被氧化，在配制溶液时使用到的蒸馏水都必须煮沸、冷却后再使用，目的是：除去水中溶解的氧气，防止氧化Fe2+；向 FeSO4溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液，需要经过蒸发浓缩，冷却结晶、过滤、洗涤和干燥后得到一种浅蓝绿色的晶体；(2) ①无水硫酸铜遇水变蓝色，该装置的实验目的是：检验晶体中是否含有结晶水；空气中也有水蒸气，容易对实验产生干扰，需要使用浓硫酸防止空气中水蒸气逆向进入装有无水CuSO4的试管，影响实验结果；②检验Fe2+，可以向样品中滴入少量K3[Fe(CN)6]溶液，出现蓝色沉淀，说明存在Fe2+；或先滴入2滴KSCN溶液，无明显变化，再加入几滴新制氯水，溶液变成红色，说明存在Fe2+；II.(3) ①由表可知，pH=4.5的0.8 mol/L 的 FeSO4溶液中，会产生Fe(OH)3沉淀，说明二价铁被氧化成了三价铁，同时和水反应生成Fe(OH)3沉淀，离子方程式为：4Fe2+ + O2 + 10H2O = 4Fe(OH)3↓ + 8H+；②0.8 mol/L 的 FeSO4溶液（pH=4.5）和 0.8 mol/L 的(NH4)2Fe(SO4)2溶液中硫酸根的浓度也不同，0.8 mol/L 的(NH4)2Fe(SO4)2溶液中硫酸根浓度更大，故可以假设：当其它条件相同时，硫酸根离子浓度大小影响Fe2+的稳定性；或者当其它条件相同时，硫酸根离子浓度越大，Fe2+的稳定性较好；(4) ①FeSO4中的铁的化合价为+2价，具有还原性，在原电池中做负极，则左池的碳电极做正极，NaCl中溶解的氧气得电子生成，在酸性环境中生成水，故电极方程式为：O2 + 4e- +4H+= 2H2O；②实验1 和 2（或 3 和 4）中NaCl溶液的pH相同，FeSO4溶液的pH不同，且FeSO4溶液的pH越小，电流越小，结合原电池装置中，其它条件相同时，负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强，该原电池的电流越大，可以得出的结论是：溶液酸性越强，Fe2+的还原性越弱；③对比实验1和3（或2和4）发现，FeSO4溶液的pH相同时，NaCl溶液的pH越大，电流越小，结合原电池装置中，其它条件相同时，负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强，该原电池的电流越大，可以得出在一定pH 范围内溶液的碱性越强， O2氧化性越强；④对比实验1 和 4，NaCl溶液的pH增大酸性减弱，FeSO4溶液的pH减小酸性增强，但是电流却减小，结合②③的结论，和其它条件相同时，溶液酸性增强对Fe2+的还原性减弱的影响，超过了对O2的氧化性增强的影响。
故pH=1的FeSO4溶液更稳定。
2．食品加工中常用焦亚硫酸钠(Na2S2O5)作漂白剂、防腐剂和疏松剂。
现实验室欲制备焦亚硫酸钠，其反应依次为：(ⅰ)2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O；(ⅱ)Na2SO3+H2O+SO2=2NaHSO3；(ⅲ)2NaHSO3Na2S2O5+H2O。
查阅资料：焦亚硫酸钠为黄色结晶粉末，150℃时开始分解，在水溶液或含有结晶水时更易被空气氧化。
实验装置如下：（1）实验室可用废铝丝与NaOH溶液制取H2，其离子方程式为___。
（2）通氢气一段时间后，以恒定速率通入SO2，开始的一段时间溶液温度迅速升高，随后温度缓慢变化，溶液开始逐渐变黄。
“温度迅速升高”的原因为__。
实验后期须利用水浴使温度保持在约80℃。
（3）反应后的体系中有少量白色亚硫酸钠析出，除去其中亚硫酸钠固体的方法是___；然后获得较纯的无水Na2S2O5，应将溶液冷却到30℃左右过滤，控制“30℃左右”的理由是___。
（4）丙为真空干燥Na2S2O5晶体的装置，通入H2的目的是___。
（5）常用剩余碘量法测定产品中焦亚硫酸钠的质量分数。
已知：S2O52-+2I2+3H2O=2SO42-+4I-+6H+；2S2O32-+I2=S4O62-+2I-。
请补充实验步骤(可提供的试剂有：焦亚硫酸钠样品、标准碘溶液、淀粉溶液、酚酞溶液、标准Na2S2O3溶液及蒸馏水)。
①精确称取产品0.2000g放入碘量瓶(带磨口塞的锥形瓶)中。
②准确移取一定体积的已知浓度的标准碘溶液(过量)并记录数据，在暗处放置5min ，然后加入5mL 冰醋酸及适量的蒸馏水。
③用标准Na 2S 2O 3溶液滴定至接近终点。
④___。
⑤重复步骤①～③；根据相关记录数据计算出平均值。
【答案】2Al ＋2OH -＋2H 2O=2AlO 2-＋3H 2↑ SO 2与NaOH 溶液的反应是放热反应 趁热过滤 此时溶液中Na 2SO 3不饱和，不析出 排出空气，防止焦亚硫酸钠被氧化 加入少量淀粉溶液，继续用标准Na 2S 2O 3溶液滴定至蓝色刚好褪去且半分钟内颜色不复色，记录滴定所消耗的体积【解析】【分析】(1)铝和NaOH 溶液反应生成偏铝酸钠和氢气；(2)SO 2与NaOH 溶液的反应是放热反应导致溶液温度升高；(3)根据图知，温度越高Na 2S 2O 5溶解度增大，当接近40℃时亚硫酸钠溶解度减小；控制“30℃左右”时，此时溶液中Na 2SO 3不饱和；(4)焦亚硫酸钠能被压强氧化；真空干燥时，干燥室内部的压力低，水分在低温下就能气化；(5)④碘能使淀粉变蓝色，所以可以用淀粉试液检验滴定终点，继续做实验为：加入少量淀粉溶液，继续用标准Na 2S 2O 3溶液滴定至蓝色刚好褪去且半分钟内颜色不复现，记录滴定所消耗的体积。