1、备战高考化学培优易错试卷( 含解析 ) 之化学反应原理含答案解析一、化学反应原理1 过碳酸钠（ 2Na2CO3?3H2O2）俗称固体双氧水。实验室可用碳酸钠和双氧水等为原料来制备，具体流程如下：已知： 相关反应的方程式如下：2Na2CO3+3H2O22Na2 CO3?3H2 O2 H 0 工业上常以产品活性氧的质量分数（活性氧） 100%来衡量产品的优劣， 13.00%以上为优等品。请回答：表 1 反应温度对产品收率及活性氧含量的影响反应温度 / 产品收率 /%活性氧质量分数 /%565.312.711073.213.241585.013.552083.213.302555.112.78表 2
2、 加料时间对产品收率及活性氧含量的影响加料时间 /min产品收率 /%活性氧质量分数 /%565.713.301076.814.751581.314.262089.013.822587.913.51（1）分析表1，一般选择的反应温度为_。（ 2）分析表 2，加料时间对产品收率也有很大影响，时间太短或太长均不利于生产，加料时间太短导致产品收率较低的原因是_。（ 3）结晶过程中加入氯化钠，作用是_。（ 4）下列关于抽滤操作，正确的是_。A准备略大于漏斗内径的滤纸，以盖住布氏漏斗瓷板上的小孔B用倾析法先转移溶液，待溶液快流尽时再转移沉淀C洗涤沉淀时，加入少量水并开大水龙头，重复操作2 3 次D用玻璃
3、棒轻轻刮下抽滤得到的固体，晾干后保存在试剂瓶中（5）使用图 2 所示装置抽滤，中途需停止抽滤时，最佳操作为_。（6）产品出厂前需测定活性氧的质量分数，现将0.1000g某厂的产品（所含杂质均不参与反应）溶于水配成溶液，加入10.00mL1.000mol ?L 1 的稀硫酸，再加入足量KI，摇匀后置于暗处，充分反应后，加入少量_，用 0.1000mol ?L1 的 Na2 2 3标准溶液滴定，若该S O产品的活性氧质量分数为13.60%，则达到滴定终点时共消耗标准液的体积为_mL。已知： 2Na22 3 22 46S O +I Na S O +2NaI【答案】15该反应为放热反应，加料太快会导致
4、温度显著升高，双氧水分解降低产品溶解度，便于产品析出B先打开活塞，再关闭水龙头淀粉溶液 17.00【解析】【详解】（ 1）由表可知， 15时，产品收率和活性氧的质量分数高；故答案为： 15；（ 2）由已知：，该反应为放热反应，加料太快会导致温度显著升高，双氧水分解，不利于反应的进行；故答案为：该反应为放热反应，加料太快会导致温度显著升高，双氧水分解；（ 3）结晶过程中加入氯化钠、搅拌，能降低过碳酸钠的溶解度，有利于产品析出；故答案为：降低产品溶解度，便于产品析出；（ 4） A准备略小于漏斗内径的滤纸，盖住布氏漏斗瓷板上的小孔，A 错误；B用倾析法先转移溶液，待溶液快流尽时再转移沉淀，B 正确；
5、C洗涤沉淀时，加入少量水，关小水龙头，减小流速，重复操作2 3 次， C 错误；D用玻璃棒轻轻刮下抽滤得到的固体，过碳酸钠不稳定，应避光保存，D 错误；故答案为： B；（ 5）使用图 2 所示装置抽滤，中途需停止抽滤时，为防止自来水倒吸，最佳操作为先打开活塞，再关闭水龙头；故答案为：先打开活塞，再关闭水龙头；（6）已知：活性氧的质量分数 （活性氧）100%，则 n（ H2O2），产品溶于水由H2O2 与 KI 的酸性溶液反应，H2O2+2H+2I 2HO+I2，故用淀粉溶液做指示剂；用0.1000mol?L 1 的 Na2S2O3 标准溶液滴定生成的碘单22322462222322322质：
6、2Na S O+I NaS O+2NaI ，则 HO 2Na S O， n（ Na S O） 2n（ H O），则消耗的标准液的体积为(0.136 0.1000g)2160.1000mol/L 0.0170L 17.00mL；故答案为：淀粉溶液；17.00 。【点睛】工艺流程实验题要分析流程，所有设计都是为了实现流程的目标，在分析问题时要把握住这一基本原则，就能防止跑偏方向。2 某研究小组对碘化钾溶液在空气中发生氧化反应的速率进行实验探究。（初步探究）示意图序号温度试剂 A现象0C0 5mol L- 1稀硫酸4min左右出现蓝色.?20C1min 左右出现蓝色20C0. 1mol ?L- 1
7、稀硫酸15min 左右出现蓝色20C蒸馏水30min 左右出现蓝色（1）为探究温度对反应速率的影响，实验中试剂A 应为 _。（ 2）写出实验中 I- 反应的离子方程式： _ 。（ 3）对比实验，可以得出的结论：_ 。（继续探究）溶液pH 对反应速率的影响查阅资料：i. pH 11. 7-能被 O2 氧化为 I2。时， Iii . pH= 9. 28 时， I2 发生歧化反应： 3I2 +6OH- =IO3- +5I- +3H2 O， pH 越大，歧化速率越快。（4）小组同学用 4 支试管在装有 O2 的储气瓶中进行实验，装置如图所示。序号试管中溶液的 pH891011放置10 小时后的现象出现
8、蓝色颜色无明显变化分析和中颜色无明显变化的原因_。（5）甲同学利用原电池原理设计实验证实pH=10I2 的反应，如图所示，请你填写试剂和实验现象。的条件下确实可以发生I- 被O2 氧化为试剂 1_。 试剂 2_。实验现象：_ 。（深入探究）较高温度对反应速率的影响小组同学分别在敞口试管和密闭试管中进行了实验和。序号温度试剂现象敞口试管20 min 内仍保持无色，冷却至室温后5 mL 1- 1KI 溶液滴加淀粉溶液出现蓝色水浴mol?L5 mL 0- 1稀硫.5 mol L70 C?酸溶液迅速出现黄色，且黄色逐渐加深，密闭试管冷却至室温后滴加淀粉溶液出现蓝色（ 6）对比实验和的现象差异，该小组同
9、学对实验中的现象提出两种假设，请你补充假设 1。假设 1： _。假设2： 45C 以上 I2易升华， 70 C 水浴时， c（ I2）太小难以显现黄色。（7）针对假设 2有两种不同观点。你若认为假设2成立，请推测试管中“冷却至室温后滴加淀粉出现蓝色”的可能原因_（写出一条）。你若认为假设2 不成立，请设计实验方案证明_ 。【答案】 0. 5 mol ?L- 1 稀硫酸 4I +O2+=2I22温度相同时， KI 溶液被2+ 4H+ 2H OO 氧化成 I2+) 越大，氧化反应速率越快试管、中， pH 为10、 11 时，既发生氧化反，c H(应又发生歧化反应，因为歧化速率大于氧化速率和淀粉变色
10、速率，所以观察颜色无明显变化 试剂1： 1 mol L1 KI 溶液，滴加1%淀粉溶液试剂2： pH=10 的 KOH 溶液现象：电流表指针偏转，左侧电极附近溶液变蓝( t30min )加热使 O2 逸出， c( O2 ) 降低，导致 I 氧化为 I2 的速率变慢理由： KI 溶液过量（即使加热时有I2 升华也未用光KI），实验冷却室温后过量的KI 仍可与空气继续反应生成I2，所以滴加淀粉溶液还可以看到蓝色 其他理由合理给分，如淀粉与I2反应非常灵敏（少量的I2即可以与淀粉显色），所以实验中少量的I2冷却至室温后滴加淀粉溶液还可以看到蓝色 。 水浴加热70时，用湿润的淀粉试纸放在试管的管口，若
11、不变蓝，则证明假设2 不成立 其他方案合理给分，如水浴加热70时，用湿润的淀粉试纸放在盛有碘水试管的管口，若不变蓝，则证明假设2 不成立 。【解析】【分析】某研究小组对碘化钾溶液在空气中发生4I+=2I2 + 2H2O 的氧化反应，根据实验+ O2 + 4H进行对比，探究反应温度和稀硫酸浓度对反应速率的影响，pH= 9. 28 时， I2 发生歧化反应： 3I2 +6OH = IO3 +5I +3H2O， pH 越大，歧化速率越快，整个反应主要是既发生氧化反应又发生歧化反应，根据歧化速率与氧化速率和淀粉变色速率快慢得出颜色变化；将反应设计成原电池，利用化合价升高和化合价降低来分析；在较高温度对
12、反应速率的实验对比中，假设可能加热使O2 逸出， c( O2) 降低，导致氧化为I2 的速率变慢，也可能是 45I以上 I2 易升华， 70 水浴时， c( I2 ) 太小难以显现黄色。【详解】（1）根据、为探究温度对反应速率的影响，其他条件不变，实验中试剂A 应为 0. 5-1稀硫酸；故答案为：0.5 mol L- 1稀硫酸。mol L?（2）实验中4I+=2I2I 与氧气在酸性条件下反应生成单质碘，其离子方程式+ O2 + 4H+ 2H2 + O2+ =2I22O；故答案为： 4I+ 4H+ 2H O。（3）对比实验，三者温度相同，稀硫酸浓度越大，反应速率越快，因此可以得出的+结论：温度相
13、同时，KI 溶液被 O2 氧化成 I2， c( H ) 越大，氧化反应速率越快；故答案为：+（4）根据题中信息及和中颜色无明显变化，说明试管、中，pH 为 10、 11 时，既发生氧化反应又发生歧化反应，因为歧化速率大于氧化速率和淀粉变色速率，所以观察颜色无明显变化；故答案为：试管、中，pH为 10、11时，既发生氧化反应又发生歧化反应，因为歧化速率大于氧化速率和淀粉变色速率，所以观察颜色无明显变化。（5）根据离子反应方程式4I + O2+ 4H+ =2I2 + 2H2O 和图中信息氧气的通入，因此试剂1为1 mol L- 1?KI溶液，滴加1%淀粉溶液，试剂2为pH 10的KOH溶液，因此可
14、以看见实=验现象电流表指针偏转，左侧电极附近溶液变蓝( t30min ) ；故答案为：试剂1： 1- 1KI12pH 10KOHmol L溶液，滴加：的溶液；现象：电流表指针偏?%淀粉溶液；试剂=转，左侧电极附近溶液变蓝( t 30min ) 。（6）假设1：加热使O2氧化为 I2的速率变慢；故答案为：加逸出， c( O2) 降低，导致 I热使O2cO2氧化为I2逸出，降低，导致I的速率变慢。()假设2： 45 以上 I2 易升华， 70 水浴时， c( I2) 太小难以显现黄色。（7）针对假设2有两种不同观点。你若认为假设2成立，请推测试管中“冷却至室温后滴加淀粉出现蓝色”的可能原因KI 溶
15、液过量 ( 即使加热时有I2 升华也未用光KI) ，实验冷却室温后过量的KI 仍可与空气继续反应生成I2 ，所以滴加淀粉溶液还可以看到蓝色 其他理由合理给分，如淀粉与I2 反应非常灵敏 ( 少量的 I2即可以与淀粉显色 ) ，所以实验中少量的I2 冷却至室温后滴加淀粉溶液还可以看到蓝色 。你若认为假设 2不成立，设计实验方案是水浴加热70时，用湿润的淀粉试纸放在试管的管口，若不变蓝，则证明假设2 不成立 其他方案合理给分，如水浴加热70时，用湿润的淀粉试纸放在盛有碘水试管的管口，若不变蓝，则证明假设2 不成立 。3 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）
16、，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：。总反应的化学方程式是H2O2 I H2O IO ； H2O2IO H2OO2 I_。（2）资料 2：H2O2 分解反应过程中能量变化如图所示，其中有KI 加入，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是放热反应c. H2O2 I H2 O IO（3）实验中发现， H224O 与 KI 溶液混合后，产生大量气泡，溶液颜色变黄。再加入CCl ，振荡、静置，气泡明显减少。资料 3： I2 也可催化 H2O2 的分解反应。加 CCl4 并振荡
17、、静置后还可观察到_，说明有 I2 生成。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 CCl，B 试管不加 CCl4，分别振荡、静置。观察到的现象是_ 。4（ 4）资料 4：I （ aq） I2（ aq） ? I3（ 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II23I浓度 / （ mol L1）
18、2.5 10 3a4.0 10 3 a _。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】 2H2 2KI22在水溶液中2A 试管O2H O O a 下层溶液呈紫红色I 的浓度降低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2.510 32c（ I2） c（ I ） 3c（ I3 ） 0.033mol L 1【解析】【分析】, H2O2 IO, 把两式加和，即可得到总反应的化（1） H2O2 I H2O IO H2O O2 I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
19、物和生成物的能量都没有改变，b 不正确；c. 由图中可知，是吸热反应， c 不正确。H2O2 I H2O IO（3）加 CCl4 并振荡、静置后还可观察到下层溶液呈紫红色，说明有I2 生成。气泡明显减少的原因可能是：i. H2O2 浓度降低； ii. 在水溶液中 I2的浓度降低。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H2O2溶液的浓度相同，但产生气泡的速率差异很大。（4） K4.0103640 ，由此可求出a。2.510 3a该平衡体系
20、中除了含有I， I2， I3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 ， I23中所含 I的浓度和，二者比较便可得)=30mL0.033mol/L ，求出 I， I到结论。【详解】O2 IO, 把两式加和，即可得到总反应的化（1） H2O2 I H2O IO , H2 H2O O2 I学方程式为2H2O2 KI 2H2O O2 。答案为： 2H2O2 KI2H2O O2；（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；的反应物总能量小于生成物总能量，所
21、以该反应是吸c. 由图中可知， H2O2 I H2O IO热反应， c 不正确。答案为：a；（3）加 CCl4 并振荡、静置后还可观察到下层溶液呈紫红色，说明有I2 生成。答案为：下层溶液呈紫红色；气泡明显减少的原因可能是：i. H2O2 浓度降低； ii. 在水溶液中 I2 的浓度降低。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4422CCl ， B 试管不加 CCl ，分别振荡、静置。观察到的现象是H O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I2的浓度降低； A 试管中产生气泡明显
22、变少，B 试管中产生气泡速率没有明显减小；（4）K4.0103640，由此可求出a=2.510-3mol/L 。答案为： 2.510-3；2.510 3a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，理由是原来溶液中，10mL0.1mol/L0.033mol/L ；现在溶液中，中所含 I 的浓度和为 2c(I2 )c(I -)=I ， I2， I330mL c(I)3c(I3)=22.510-3 +2.510-3+34.010-3=0.01950.033 ， I 不守恒，说明产物中还有含碘微粒。答案为： 12c(I2 ) c(I ) 3c(I3)0.033mol L。【点
23、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2 22c(H O )减小，还是c(I )减小所致？于是我们自然想到设计对比实验进行验证。4 碳酸氢钠是重要的化工产品。用标准盐酸溶液滴定可测定碳酸氢钠样品中碳酸氢钠含NaHCO3 含量已知）。量。已知碳酸 受 易分解，且在250 270分解完全。完成下列填空：（1） 定碳酸 含量的 步 ：用 子天平称取碳酸 品（准确到_g），加入 形瓶中，加入使之完全溶解；加入
24、甲基橙指示 ，用 准 酸溶液滴定。当滴定至溶液由 _色 _色，半分 不 色 滴定 点， 数。 不能用酚 作指示 的原因是 _。（2）若碳酸 品 量 0.840g，用 0.5000mol/L 的 准 酸溶液滴定至 点，消耗 准 酸溶液 19.50mL。 品中 NaHCO3 的 量分数 _（保留 3 位小数）。（ 3）如果滴定尖嘴部分在滴定 程中出 气泡，且滴定 点 数 气泡未消失，会 致 定 果 _（ 填 “偏高 ”、 “偏低 ”或 “不受影响 ”）。（ 4）碳酸 品含有少量水分（0.5%）和 化 。以下是 定碳酸 品中水分的 方案（ 品中在恒重的坩 中称取碳酸 品， 品和坩 的 量 m1g。将
25、 品和坩 置于 炉内，在250 270加 分解至完全， 恒重， 品和坩 的 量 m2g。 方案中， 量差（m1-m2）是 _的 量。若所称取 品中NaHCO3 的 量 m3g， 品中水分的 量m=_（用含 m、 m1、 m2 的代数式表示）。【答案】 0.001 黄橙滴定 点溶液呈弱酸性，酚 的 色范 8-10，无法准确判断滴定 点0.975偏低碳酸 分解生成的 CO2、 H2O 和 品中的含有的水分m1-m 2-31m384【解析】【分析】(1) 子天平能准确到小数点后三位；碳酸 的溶液中滴加甲基橙指示 ，溶液呈黄色；而弱酸性的溶液中滴加甲基橙指示 ，溶液呈橙色；酚 液在pH8的溶液中才呈
26、色；(2)根据 NaHCO3 HCl， n(NaHCO3)=n(HCl) 算；c 标准V标准分析不当操作 V( 准 )的影响，以此判断 度的 (3)根据 c(待 )=V待测差；(4)由 2NaHCONa CO +H O+CO 可知加 前后固体 量减 ，主要是生成CO 气体323222和水蒸气；先 算出m3gNaHCO3 分解生成的水和 CO2 的 量，再 算 品中含有的水分 量。【 解】(1)用 子天平称取碳酸 品能准确到0.001g；碳酸 溶液中加入甲基橙指示 ，溶液呈黄色，用 准 酸溶液滴定，当滴定至溶液由黄色 橙色，半分 不 色 滴定 点；因滴定 点溶液呈弱酸性，而酚 液的 色范 8-1
27、0，用酚 作指示 将无法准确判断滴定终点；(2)滴定至终点消耗0.5000mol/L 的标准盐酸溶液19.50mL，则参加反应的HCl 为0.5000mol/L 0.01950L=0.00975mol，根据 NaHCO3 HCl，则 n(NaHCO3)=n(HCl)， 0.840g 样品中 m(NaHCO3)=0.00975mol 84g/mol=0.819g，故样品中 NaHCO3 的质量分数为0.819g=0.975；0.840g(3)滴定管尖嘴部分在滴定前没有气泡，滴定过程中出现气泡，且滴定终点读数时气泡未消失，导致消耗标准液偏小，则测定结果偏低；(4)已知 2NaHCO3Na2CO3+
28、H2O+CO2,则该实验方案中，质量差(m1 -m2)是碳酸氢钠分解生成的 CO22和样品中的含有的水分；称取样品中33、 H ONaHCO的质量为 m g，则完全反应生成的碳酸钠质量为m4g，2NaHCO3加热Na2 CO3 + CO2 + H 2O168106m3m4106m3106m331m4=g，生成的水和 CO2 的质量为 m3 g -g=m3g，故所则样品中水分的质16816884量 m= m1-m2-31m3g。84【点睛】滴定操作误差分析，注意利用公式来分析解答，无论哪一种类型的误差，都可以归结为对标准溶液体积的影响，然后根据c(待测 )= c (标准 ) V (标准 ) 分析
29、，若标准溶液的体积偏 V ( 待测 )小，那么测得的物质的量的浓度也偏小；若标准溶液的体积偏大，那么测得的物质的量的浓度也偏大。5 葡萄糖酸亚铁（ (C6H11 O7) 2Fe）是常用的补铁剂，易溶于水，几乎不溶于乙醇。用下图装置制备 FeCO3，并利用 FeCO3 与葡萄糖酸反应可得葡萄糖酸亚铁。回答下列问题：（ 1） a 的名称为 _。（2）打开 a 中 K1、K3，关闭 K2，一段时间后，关闭K3，打开 K2。在 _( 填仪器标号 ) 中制得碳酸亚铁。实验过程中产生的H2 作用有 _、 _。 ( 写 2 条 )（ 3）将制得的碳酸亚铁浊液过滤、洗涤。如过滤时间过长会发现产品部分变为红褐色
30、。用化学方程式说明原因 _ 。（ 4）将葡萄糖酸与碳酸亚铁混合，加入乙醇、过滤、洗涤、干燥。加入乙醇的目的是_。（5）用 NaHCO溶液代替 Na CO溶液制备碳酸亚铁，同时有气体产生，离子方程式为323_，此法产品纯度更高，原因是_ 。【答案】恒压滴液漏斗c 排出装置内的空气，防止生成的FeCO将 b 中溶液压3 被氧化入 c 中4FeCO3 O2 6H2O=4Fe(OH)3 4CO2降低葡萄糖酸亚铁在水中溶解度Fe2 2HCO=FeCO H O CO 降低溶液的 pH 以免产生氢氧化亚铁3322【解析】【分析】（ 1） a 的名称为恒压滴液漏斗；（ 2） b 中产生的硫酸亚铁被氢气压入c
31、中与碳酸钠作用产生碳酸亚铁；实验过程中产生的H2 作用还有：排出装置内的空气，防止生成的FeCO3 被氧化；（3） FeCO32Fe（ OH）3；与 O 反应生成红褐色（ 4）乙醇分子的极性比水小，乙醇降低葡萄糖酸亚铁在水中溶解度；（ 5） NaHCO3溶液与 FeSO4溶液反应生成 FeCO3、H2O、 CO2 和 Na2SO4；碳酸根离子水解后溶液碱性较强，易生成氢氧化亚铁。【详解】（ 1） a 的名称为恒压滴液漏斗；（2） b 中产生的硫酸亚铁被压入c 中与碳酸钠作用产生碳酸亚铁；实验过程中产生的H2 作用有：赶走空气、防止生成的FeCO3 被氧化；将b 中溶液压入c 中；（3）过滤时间
32、过长会发现产品部分变为红褐色。FeCO3 与 O2 反应生成Fe(OH)3，用化学方程式 ： 4FeCO3 O2 6H2O=4Fe(OH)3 4CO2；（ 4）乙醇分子的极性比水小，乙醇降低葡萄糖酸亚铁在水中溶解度，便于葡萄糖酸亚铁析出；（5） NaHCO3溶液与 FeSO4溶液反应生成FeCO3、H2O、 CO2 和 Na2SO4，方程式为：Fe2 2HCO3 =FeCO3 H2O CO2。 碳酸根离子水解后溶液碱性较强，易生成氢氧化亚铁，此法产品纯度更高的原因是：降低溶液的pH 以免产生氢氧化亚铁。6 二氧化硫是硫的重要化合物，在生产、生活中有广泛应用，是大气主要污染物之一，具有一定的还原性，探究 SO2 气体还原 Fe3+、 I2，可以使用的药品和装置如图所示：
