1、备战高考化学化学反应原理( 大题培优易错 难题 ) 含答案解析一、化学反应原理1 三草酸合铁酸钾K3Fe(C2O4)33H2O 是一种绿色晶体，易溶于水，难溶于乙醇等有机溶剂，光照或受热易分解。实验室要制备K3Fe(C2O4)3 3H2O 并测定 C2 O 24- 的含量。请回答下列相关问题。I FeC2O42H2O 的制备向烧杯中加入5.0g(NH4)2Fe(SO4)2 6H2O、15mL 蒸馏水、 1mL3moL/L 的硫酸，加热溶解后加入 25mL 饱和 H2 2 4溶液，继续加热并搅拌一段时间后冷却，将所得2 42C OFeC O 2H O 晶体过滤、洗涤。（ 1）制备 FeC2O4
2、2H2O 时，加入 3mol L 硫酸的作用是 _ 。II K3Fe(C2O4)3 3H2 O 的制备向 I 中制得的FeC2O4 2H2O 晶体中加入10mL 饱和 K2C2 O4 溶液，水浴加热至40，缓慢加入过量3的 H2O2 溶液并不断搅拌，溶液中产生红褐色沉淀，H2O2溶液完全加入后将混合物加热煮沸一段时间，然后滴加饱和H2C2O4 溶液使红褐色沉淀溶解。向溶液中再加入10mL 无水乙醇，过滤、洗涤、干燥。（2）制备过程中有两个反应会生成K3Fe(C2O4)3，两个化学方程式依次是：_ 、 2Fe(OH) +3K C O +3H C O =2K Fe(C O )+6H O。32242
3、24324 32（3） H2O2 溶液完全加入后将混合物加热煮沸一段时间的目的是_ 。III C O 2- 含量的测定24称取 0.22g中制得的 K3Fe(C2O4)3 3H2O 晶体于锥形瓶中，加入50mL 蒸馏水和15mL3mol L 的硫酸，用0.02000mol L 的标准 KMnO4 溶液滴定，重复3 次实验平均消耗的 KMnO4 溶液体积为 25.00mL 。（4）滴定时KMnO4 溶液应盛放在 _( 填仪器名称 )中，判断滴定终点的依据是_。（5）滴定终点时，所得溶液中的溶质除硫酸外，还有_( 写化学式 )， K32 4 32C O2-Fe(C O ) 3H O 样品中24 的
4、质量分数是 _。【答案】抑制 Fe2的水解（答案合理即可）6FeC2O 46K 2C 2O 43H 2 O2 404K 3 Fe C 2 O432Fe OH 3分解过量的H 2 O 2 （答案合理即可）酸式滴定管最后一滴标准KMnO 4 溶液滴入后，溶液变为浅红色且 30s不再改变K 2SO4、 MnSO4、 Fe2 SO4350%【解析】【分析】（1）制备 FeC O2H2O 时，加入 3 mol/L 硫酸的作用是抑制Fe2的水解；2 4（2）根据信息第一个生成K32 4 3Fe(C O ) 的化学方程式是6FeC2O 46K 2C 2O 43H 2 O2 404K 3 Fe C 2 O43
5、2Fe OH 3；（3）为避免其干扰后续实验，可将混合物加热煮沸，使过量的H 2 O2 分解；（4） KMnO 4 溶液有强氧化性，会腐蚀橡胶；（5）草酸根被氧化生成二氧化碳，高锰酸根离子中的Mn 被还原生成 Mn 2，所以溶液中除过量硫酸外，还有 K 2SO4、 MnSO 4 和 Fe2 SO43 ；由题给数据计算可得。【详解】（1） (NH4)2Fe(SO4)2 为强酸弱碱盐， NH4+、 Fe2 在溶液中水解使溶液成酸性，加入少量的稀硫酸可以抑制 Fe2+的水解，有利于 FeC O 2H O 的制备，故答案为：抑制 Fe2+的水解；242（2）由题给信息可知， FeC2O4 和 K2C2
6、O4 在 40 条件下与双氧水反应生成 K3Fe(C2O4)3 和氢氧化铁沉淀，反应的化学方程式为6FeC2O 46K 2C 2O 43H 2 O2 404K 3Fe C 2 O432FeOH6FeC2O 46K 2C 2O 43H 2 O2 404K 3Fe C 2 O432FeOH33，故答案为：；（3）由于加入了过量的 H 2O2 ，为避免其干扰后续实验，可将混合物加热煮沸，使过量的 H 2 O 2 分解，故答案为：分解过量的 H 2O 2 ；（ 4） KMnO 4 溶液有强氧化性，会腐蚀橡胶，应盛放在酸式滴定管中；当完全反应时，再滴入一滴酸性高锰酸钾溶液，溶液会变为浅红色，且半分钟不褪
7、色，故答案为：酸式滴定管；最后一滴标准KMnO 4 溶液滴入后，溶液变为浅红色且30s不再改变；（5）草酸根被氧化生成二氧化碳，高锰酸根离子中的Mn 被还原生成 Mn 2，所以溶液中除过量硫酸外，还有K 2SO4、 MnSO 4和243三种溶质；由题意可知，Fe SOK 3 Fe C 2O4 33H 2O 晶体中 C2O 42的质量为0.025L 0.02mol / L 2.5 88g / mol0.11g ，则 C2O 42的质量分数为0.11g、 Fe2 SO4 3 ；50%。0.22g 100%=50%，故答案为： K 2SO4、 MnSO 42 某研究学习小组要制备一种在水中溶解度很小
8、的黄色化合物Fex C2 O 4y zH 2 O ，并用滴定法测定其组成。已知H 2 C2O4 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 0.844n g 于锥形瓶中，加入足量的硫酸并水浴加热至70n 85 。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 0.0800n mol / LKMnO 4 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
9、，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0.0800n mol / LKMnO 4 标准液滴定，用去高锰酸钾标准液10.00n mL 。(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70n 85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 KMnO 4标准液的滴定管在滴定前后的液面如图乙所示，则消耗KMnO 4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KMnO 4标准液的体积将 _ ( 填
10、“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Fe2存在，防止Fe2干扰草酸的测定25.00mL酸式5Fe2MnO48H5Fe3Mn24H 2O减小Fe4 C2O4 5?10H 2O【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7085n ?C 可防止草酸分解；FexC 2O4 y?zH 2O 中的铁元素可能含有Fe2 ， Fe2 与 KMnO 4 反应，高锰酸钾滴定草酸时，需要排除Fe2 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Fe2 存
11、在，防止 Fe2 干扰草酸的测定；(3) 滴定前读数为 0.80n mL ，滴定后读数为 25.80n mL ，则消耗 KMnO 4 溶液的体积为25.00n mL ； KMnO 4 具有强氧化性，应用酸式滴定管，故答案为：25.00n mL ；酸式；(4) 步骤四中滴定时发生反应的离子方程式为5Fe28H5Fe3Mn 24H 2 O ，洗涤液中含有 Fe2，若不合并，消耗 KMnO 4 标准液的体积减小；根据方程式可知，nFe25nMnO 450.0800n mol / L10n mL10 3L / mL 410 3mol ，nH 2C2 O 45 n MnO 45 0.0800 n mol
12、 / L25n mL10 3 L / mL510 3mol220.844n g410 3 mol 56g510 3 mol88n g / mol，n H 2Omol，0.01n mol18n g / mol则 n Fe ： n C 2O42： n H2 O4 ： 5：10，黄色化合物的化学式为Fe4 C2O4 5?10H 2O ，故答案为： 5Fe2MnO 4 8H5Fe3Mn 24H 2O ；减小； Fe4 C2 O4 5?10H2O 。【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。3 甲同学向做过银镜反应的试管滴加0.1mol/L 的 Fe(
13、 NO3) 3 溶液 ( pH=2) ，发现银镜部分溶解，和大家一起分析原因：甲同学认为：Fe3+具有氧化性，能够溶解单质Ag。乙同学认为：Fe( NO3) 3 溶液显酸性，该条件下NO3也能氧化单质Ag。丙同学认为：Fe3+和 NO3 均能把Ag 氧化而溶解。(1) 生成银镜反应过程中银氨溶液发生_ （氧化、还原）反应。(2) 为得出正确结论，只需设计两个实验验证即可。实验 I：向溶解了银镜的Fe( NO3) 3的溶液中加入 _（填序号， KSCN溶液、K3Fe CN6溶液、稀HC1_，证明甲的结论正确。( )），现象为实验：向附有银镜的试管中加入_溶液，观察银镜是否溶解。两个实验结果证明了
14、丙同学的结论。(3) 丙同学又把 5mLFeSO4 溶液分成两份：第一份滴加2 滴 KSCN溶液无变化；第二份加入1mL0.1mol/LAgNO 3 溶液，出现白色沉淀，随后有黑色固体产生（经验证黑色固体为Ag 颗粒），再取上层溶液滴加KSCN溶液变红。根据上述的实验情况，用离子方程式表示Fe3+、Fe2+、 Ag+ 、Ag 之间的反应关系_。(4) 丁同学改用如图实验装置做进一步探究：K 刚闭合时，指针向左偏转，此时石墨作_，（填 “正极 ”或 “负极。此过程氧化性： Fe3+_Ag+（填 或或 c（Na+） c（ HN3+）c（ H+） c（ OH-）500mL 容量瓶，胶头滴管滴入最后一
15、滴标准液，溶液变为浅紫红色，且半分钟不变色（ 980c/a ）100%AC【解析】【分析】(1)氢叠氮酸是一元弱酸； 0.2mol/L 的 HN3 溶液与 0.1mol/L 的 NaOH 溶液等体积混合后，溶液中含有等物质的量浓度的 HN3 和 NaN3；(2)溶液的配置需要的仪器有：烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管；高锰酸钾溶液本身是紫色的，可以根据高锰酸钾溶液颜色变化判断滴定终点；第一次实验中记录数据明显大于后两次，即高锰酸钾溶液体积偏大。【详解】(1)氢叠氮酸易溶于水，25时，该酸的电离常数为a-5，说明氢叠氮酸为弱酸，K =10 10在水溶液中的电离方程式为HN3+-+-H +N3，故答
16、案为 HN3H +N3 ；0.2mol/L 的 HN3 溶液与0.1mol/L 的 NaOH 溶液等体积混合后，溶液中存在等物质的量浓度的 HN3 和 Na N3，恢复到 25 ，溶液显酸性，以HN3 的电离为主，混合溶液中各离子和HN3 分子浓度由大到小的顺序为-+-c(N3)c(Na )c(HN3)c(H )c(OH )，故答案为c(N3)c(Na+ )c(HN3)c(H+)c(OH-)；(2) 500mL 溶液的配置需要的仪器有：烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管，故答案为：500mL 容量瓶，胶头滴管；利用高锰酸钾的强氧化性，Fe2+的强还原性，两者发生氧化还原反应，Fe2+被氧化成Fe3
17、+，化合价升高1， Mn 由 +7 价+2，化合价降低 5，最小公倍数5，根据原子个数、电荷守恒，配平得MnO4-2+2+3+2+5Fe +8H =Mn+5Fe +4H O，向溶液中滴加中高锰酸钾，高锰酸钾显紫红色，因此滴定到终点：滴入最后一滴标准液，溶液由无色变为浅紫色，且30s 不变色，故答案为：滴入最后一滴标准液，溶液由无色变为浅紫色，且30s 不变色；因为第一次与第二次、第三次相差较大，忽略不计，消耗高锰酸钾溶液的体积为25.0224.98mL=25mL，根据离子反应方程式，得出：2-3n(NH 4)2SO4 ?FeSO4?6H2O=5n(KMnO 4) =25 10 c 5mol，则
18、 500mL 溶液中含有-3n(NH 4)2SO4 ?FeSO4?6H2O =25 10 c 5 25mol500/ =2.5cmol ，所以质量分数392980c980c=2.5c 100%= 100%，故答案为： 100%；aaaA第一次滴定时，锥形瓶用待装液润洗，锥形瓶中亚铁离子的量偏多，消耗的高锰酸钾偏多， A 项正确； B三次使用的高锰酸钾都是一样的，消耗的高锰酸钾体积应是相同的， B 项错误； C滴定管尖嘴有气泡，滴定结束无气泡，所消耗的液体体积增加，故C 项正确；故答案为：AC。【点睛】本题考查了沉淀的转化和物质含量的测定。本题的易错点为(2)的误差分析，要注意同一实验使用的标准
19、溶液是相同的。6 草酸是一种二元弱酸，可用作还原剂、沉淀剂等。某校课外小组的同学设计利用C2 2H气体制取 H2C2O4?2H2O。回答下列问题：（1）甲组的同学以电石（主要成分CaC杂质等）为原料，并用图1 装2，少量 CaS及 Ca3P2置制取 C2H2。装置 A 中用饱和食盐水代替水的目的是_。装置 B 中， NaClO 将 H23氧化为硫酸及磷酸，本身被还原为3被氧化S、 PHNaCl，其中 PH的离子方程式为 _。（2）乙组的同学根据文献资料，用Hg（ NO3） 2 作催化剂，浓硝酸氧化C2H2 制取H C O ?2H O制备装置如图2 所示：2242装置 D 中多孔球泡的作用是_。
20、装置 D 中生成 H2C2 O4 的化学方程式为_。从装置D 中得到产品，还需经过_（填操作名称）、过滤、洗涤及干燥。（3）丙组设计了测定乙组产品中H2C2O4?2H2O 的质量分数实验。他们的实验步骤如下：准确称取 mg 产品于锥形瓶中，加入适量的蒸馏水溶解，再加入少量稀硫酸，然后用cmol?L-1酸性 KMnO4 标准溶液进行滴定至终点，共消耗标准溶液VmL。滴定终点的现象是 _。产品中 H2C2O4?2H2O 的质量分数为 _（列出含 m、 c、V 的表达式）。【答案】减慢反应速率，获得平缓气流PH3+4ClO- =H3PO4+4Cl-增大气体和溶液的接触面积，加快反应速率，使反应充分进
21、行CH2C2O4+8NO2+4H2O 蒸发浓缩、2 H2+8HNO3冷却结晶当加入最后一滴标准液，溶液呈浅红色且30 s 内不恢复原来的颜色31.5cV%m【解析】【分析】(1)碳化钙和水反应十分剧烈，可用饱和食盐水可减缓反应速率；装置 B 用 NaClO 将 PH3 氧化为磷酸，同时生成氯化钠；(2)D 中， Hg(NO3)2 作催化剂，浓硝酸氧化乙炔制取H2 C2O4?2H2O，发生反应为：C2H2+8HNO3H2C2O4+8NO2+4H2O，多孔球泡增大乙炔气体与硝酸的接触面，充分反应， E 装置防止倒吸， F 装置吸收生成的二氧化氮气体，将反应后的D 浓缩结晶、过滤、洗涤、干燥得产品，
22、据此分析解答；装置 D 多孔球泡可增大乙炔气体与硝酸的接触面，加快反应速率，充分反应；根据装置图， D 中， Hg(NO3 2作催化剂，浓硝酸氧化乙炔反应生成2 2 4和二氧化氮，)H C O反应方程式为： C2H2+8HNO3H2C2O4+8NO2+4H2O；将反应后的D 溶液加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得产品；(3)滴定终点时，继续滴加高锰酸钾溶液，紫色不褪去；根据 2MnO 4- 5H2 2 4，由高锰酸钾的消耗可得2 2 4的量，据此计算2 2 42O 的C OH C OH C O ?2H质量分数。【详解】(1)电石与水反应非常剧烈，为了减慢反应速率，平缓地产生乙炔可用饱和食盐
23、水代替水反应；NaClO 将 PH3 氧化为磷酸，钙反应的离子方程式为：PH3 +4ClO-=H3PO4+4Cl-；(2)装置 D 多孔球泡可增大乙炔气体与硝酸的接触面，加快反应速率，充分反应；根据装置图， D 中， Hg(NO3)2 作催化剂，浓硝酸氧化乙炔反应生成H2C2O4 和二氧化氮，反应方程式为： C2H2+8HNO3H2C2O4+8NO2+4H2O；将反应后的D 溶液加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得产品；(3)滴定过程中，反应结束前溶液为无色，滴定结束时溶液变为浅红色，则滴定终点现象为：当溶液呈浅红色且 30 s 内不恢复原来的颜色；准确称取m g 产品于锥形瓶中，加入适量的
24、蒸馏水溶解，再加入少量稀硫酸，然后用c mol?L-1 酸性 KMnO4 标准溶液进行滴定至终点，共消耗标准溶液V mL，设产品中H2C2O4?2H2O 的质量分数为，根据 2MnO 4- 5H2C2O4?2H2O 产品中 H2C2O4?2H2O 的质量分数为 = 5 126 c V10331.5cV100% =%。2mm【点睛】考查物质制备方案设计，涉及化学方程式的书写、实验方案评价、氧化还原反应滴定等知识，题目难度中等，明确实验原理、实验目的为解答关键，注意掌握常见元素化合物性质，试题侧重考查学生的分析能力及化学实验能力。7 化学学习小组进行如下实验。探究反应速率的影响因素设计了如下的方案并记录实验结果(忽略溶液混合体积变化 )。限-1-1
