1、备战高考化学知识点过关培优易错试卷训练化学反应与能量及答案解析一、化学反应与能量练习题（含详细答案解析）1 高锰酸钾（ KMnO 4 ）是一种常用氧化剂，主要用于化工、防腐及制药工业等。以软锰矿（主要成分为 MnO2）为原料生产高锰酸钾的工艺路线如下：回答下列问题：（ 1）原料软锰矿与氢氧化钾按 1 1 的比例在 “烘炒锅 ”中混配，混配前应将软锰矿粉碎，其作用是 _。（2） “平炉 ”中发生的化学方程式为_ 。（3） “平炉 ”中需要加压，其目的是_ 。（4）将 K2MnO4 转化为 KMnO4 的生产有两种工艺。“歧化法 ”是传统工艺，即在K2MnO4溶液中通入 CO2 气体，使体系呈中性
2、或弱碱CO2性， K24发生歧化反应，反应中生成242和 _（写化学式）。MnOK MnO ， MnO“电解法 ”为现代工艺，即电解 K2MnO 4 水溶液，电解槽中阳极发生的电极反应为_ ，阴极逸出的气体是_。“” “ 电解法 和 CO2 歧化法 ”中， K2MnO 4 的理论利用率之比为 _。（5）高锰酸钾纯度的测定：称取1.0800 g 样品，溶解后定容于100 mL 容量瓶中，摇匀。-1的 H2C2 O4 标准溶液20.00 mL，加入稀硫酸酸化，用KMnO4 溶液平取浓度为 0.2000 mol L行滴定三次，平均消耗的体积为24.48 mL，该样品的纯度为 _（列出计算式即可，已知
3、2MnO 4-+5H2C2O4+6H+=2Mn 2+10CO2 +8H2O）。【答案】扩大接触面积，加快化学反应速率2MnO2+O2+4KOH2K2MnO 4+2H2O增大反应物的浓度，可使化学反应速率加快，同时使反应物的转化率增大2-e-K2CO3 MnO 4=MnO 4-H23:2 95.62%【解析】【分析】【详解】（ 1） MnO 2 的状态是固体，对于有固体参加的化学反应，可通过增大其反应接触面积的方法提高反应速率，故要将其粉碎成细小的颗粒；（2） 根据流程图可知，在“平炉 ”中 MnO 22在加热时反应产生24，结合质、 KOH、OK MnO量守恒定律可知，另外一种物质是H2O，则
4、发生的化学方程式为2MnO2+O +4KOH2K MnO +2H2O ；224（3）由于上述反应中氧气是气体，在“平炉 ”中加压，就可以使反应物氧气的浓度增大，根据外界条件对化学反应速率的影响，增大反应物的浓度，可以使化学反应速率加快；任何反应都具有一定的可逆性，增大压强，可以使化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动，故可以提高原料的转化率；（4） 在 K2MnO4 溶液中通入CO2 气体，使体系呈中性或弱碱性，K2MnO 4 发生歧化反应，反应中生成KMnO4，MnO2 ，根据质量守恒定律可知，另外一种生成物是K2CO3，根据氧化还原反应中的电子守恒及反应的原子守恒，可得该反应的化学方程式是
5、：3K2MnO4+2CO2 = 2KMnO4+MnO 2+K2CO3； “电解法 ”为现代工艺，即电解K2MnO 4 水溶液，在电解槽中阳极， MnO42- 失去电子，发生氧化反应，产生MnO 4-。电极反应式是： MnO 42-e-=MnO 4- ；在阴极，水电离产生的H+获得电子变为氢气逸出，电极反应式是：2H2O+2e-=H2 +2OH-。所以阴极逸出的气体是H2；总反应方程式是： 2K2MnO 4+2H2O2KMnO4+2H2 +2KOH；根据 “电解法 ”方程式 2K2424224的理论利用MnO + 2H O2KMnO +2H +2KOH可知 K MnO率是 100%；而在 “CO
6、4+2CO2 = 2KMnO4+MnO 2+K2CO3 中， K2MnO4 的理论利2歧化法 ” 3KMnO2用率是 2/3，所以二者的理论利用率之比为3:2；（ 5）根据离子方程式 2MnO 4 -+5H2C2O4+6H+=2Mn 2+10CO2+8H2O 可知 KMnO4 与草酸反应的关系式是： 2 KMnO4 5H2C2O4。配制的溶液的浓度为：。则1.0800g样品中含 KMnO4 的物质的量为：n=KMnO4 的质量为： m= 0.006536mol158g/mol =1.03269g 。故其纯度为： 100%=95.62%。2 碳酸锰是制取其他含锰化合物的原料，也可用作脱硫的催化剂
7、等。一种焙烧氯化铵和菱锰矿粉制备高纯度碳酸锰的工艺流程如图所示已知菱锰矿粉的主要成分是MnCO3，还有少量的Fe、Al、 Ca、 Mg 等元素常温下，相关金属离子在浓度为0.1mol/L时形成 M(OH) n 沉淀的 pH 范围如表金属离子Al3+Fe3+Fe2+Ca2+Mn 2+Mg2+开始沉淀的 pH3.81.56.310.68.89.6沉淀完全的 pH5.22.88.312.610.811.6回答下列问题：(1)混“合研磨 ”的作用为 _(2)焙“烧 ”时发生的主要反应的化学方程式为_(3)分析图 1、图 2，焙烧氯化铵、菱锰矿粉的最佳条件是_(4)净化除杂流程如下已知几种物质氧化能力的
8、强弱顺序为(NH4)2S2O8 KMnO4 MnO 2 Fe3+，则氧化剂X 宜选择 _A (NH ) S O8B MnO2C KMnO44 22调节 pH 时， pH 可取的范围为 _(5) 碳“化结晶 ”过程中不能用碳酸铵代替碳酸氢铵，可能的原因是_【答案】加快反应速率MnCO3+2NH4Cl=MnCl2+2NH3 +CO2 +H2 O 温度为 500 ，且m(MnCO3 )：m(NH 4Cl)=1.102- 水解程度大于HCO - ，易生成氢氧化物沉B 5.2 pH、”“ =或”“ ）”。（4）若要达到使 NO2(g)的百分含量与d 点相同的化学平衡状态，在25min 时还可以采取的措施
9、是 _。A 加入催化剂B缩小容器体积C 升高温度D 加入一定量的 N2O4【答案】 0.04mol/(L min)b 和 d=B、 D【解析】【分析】据图可知单位时间内 X 的浓度变化是 Y 的两倍，根据方程式 2NO2( g )?N2O4(g)+Q 可知，反应中 NO2 的浓度变化是 N2O4 的两倍，所以 X 表示 NO2 浓度随时间的变化曲线， Y 表示N2O4 浓度随时间的变化曲线。【详解】(1)根据分析可知X 表示 NO2 浓度随时间的变化曲线，则c0.6mol L-1-0.2mol L-12=ggv(NO )= 0.04mol/(L min)；t10min(2)达到平衡时X、 Y
10、的物质的量不发生变化，故b、 d 处于化学平衡状态；(3)据图可知 25min 时 NO2 的浓度瞬间增大，N2 O4 的浓度不变，可知改变的条件是又通入一定量的 NO2，温度不变，则平衡常数不变，所以K(d)=K(b)；(4)因在 25 min百分含量小于时，增大了NO2 的浓度，同时容器内压强也增大，则b 点 NO2 百分含量，d 点平衡状态NO2 的A使用催化剂不影响平衡移动，二氧化氮含量不变，故A 错误；B缩小体积，压强增大，平衡正向移动，二氧化氮含量减小，故B 正确；C正反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，二氧化氮含量增大，故C 错误；D加入一定量的N2O4，等效为增大压强，平衡正向移动，二氧化氮含量减小，故D 正确；故答案为： BD。【点睛】第 4 为易错点，学生容易认为 d 点二氧化氮浓度大，则二氧化氮含量高，注意等效平衡原理的应用。91100时，在体积固定且为5L 的密闭容器中，发生可逆反应：Na2SO4s4H2g ?Na2
