2020-2021备战高考化学化学反应原理综合经典题及详细答案
2020-2021高考化学化学反应原理综合经典题及详细答案
2020-2021高考化学化学反应原理综合经典题及详细答案一、化学反应原理1．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________。
()5“步骤f”为________。
()6“步骤e”中，用amol/LNa 2S 2O 3标准溶液滴定，以淀粉溶液作指示剂，滴定终点的现象为________；若200mL 水样经处理后，共消耗223Na S O 标准溶液的体积为bmL ，则水样中溶解氧的含量为________(用含字母的式子表示)mg/L 。
()7“步骤d”中加入硫酸溶液反应后，若溶液pH 过低，滴定时会产生明显的误差，写出产生此误差的原因(用离子方程式表示，至少写出2个)：________。
【答案】将溶剂水煮沸后冷却 使测定值与水体中的实际值保持一致，避免产生误差 使溶液混合均匀，快速完成反应 222O 2Mn(OH)2MnO(OH)+= 重复步骤e 中的滴定操作23～次 当滴入最后一滴时，溶液蓝色刚好褪去且半分钟内不复色 40ab223222H S O S SO H O +-+=↓+↑+，22224SO I 2H O 4H SO 2I +--++=++；2224H 4I O 2I 2H O +-++=+【解析】【详解】（1）溶液中氧气溶解度不大，且随温度升高溶解度减小，所以配制以上无氧溶液时需要通过煮沸溶剂后冷却，把溶剂水中溶解的氧气赶出得到；故答案为：将溶剂水煮沸后冷却；（2）取水样时扰动水体表面，这样操作会使氧气溶解度减小，为此，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使测定值与水体中的实际值保持一致，避免产生误差；故答案为：使测定值与水体中的实际值保持一致，避免产生误差；（3）操作步骤中搅拌的作用是使溶液混合均匀，快速完成反应；故答案为：使溶液混合均匀，快速完成反应；（4） “氧的固定”中发生反应的化学方程式为：222O 2Mn(OH)2MnO(OH)+=； 故答案为：222O 2Mn(OH)2MnO(OH)+=；（5）为减少实验过程中的误差，滴定实验应重复进行滴定实验测定数值，取几次的平均值计算，步骤f 为重复步骤e 的操作2~3次；故答案为：重复步骤e 的操作2~3次；（6）用223Na S O 标准溶液滴定生成的2I ，发生反应22232462S O I S O 2I ---+=+，以淀粉作指示剂，随硫代硫酸钠溶液滴入，滴定过程中滴入最后一滴溶液蓝色变化为无色且半分钟不变说明反应达到终点；若200mL 水样经处理后，共消耗Na 2S 2O 3标准溶液的体积为bmL ，实验过程中依次发生的反应为2222Mn O 4OH 2MnO(OH)+-++=↓，2222MnO(OH)2I 4H Mn I 3H O -++++=++，22232462S O I S O 2I ---+=+，得到定量关系为：222223O 2MnO(OH)2I 4S O -～～～，1 4n （O 2） 31b 10L amol L --⨯⨯⋅n （O 2）=0.00025abmol ，质量为0.00025abmol 32g /mol 0.008abg 8abmg ⨯==， 氧气浓度8abmg 40abmg /L 0.2L==； 故答案为：当滴入最后一滴时，溶液蓝色刚好褪去且半分钟内不复色； 40ab ；()7硫代硫酸钠在酸性条件下发生歧化反应，生成的二氧化硫也能够被生成的碘氧化，同时空气中的氧气也能够将碘离子氧化，反应的离子方程式分别为：223222H S O S SO H O +-+=↓+↑+；22224SO I 2H O 4H SO 2I +--++=++；2224H 4I O 2I 2H O +-++=+，故答案为：223222H S O S SO H O +-+=↓+↑+，22224SO I 2H O 4H SO 2I +--++=++，2224H 4I O 2I 2H O(+-++=+任写其中2个)。
2020-2021备战高考化学 化学反应原理综合考查 综合题附答案
2020-2021备战高考化学 化学反应原理综合考查 综合题附答案一、化学反应原理综合考查1．铝及其合金可用作材料、铝热剂等，在环境修复等方面也有着巨大的应用潜力。
(1)铝的冶炼、提纯的方法很多。
①高温碳热歧化氯化法冶铝包含的反应之一为：Al 2O 3(s)+AlCl 3(g)+3C(s)3CO(g)+3AlCl(g)，其平衡常数表达式为K=_______________。
②碳热还原Al 2O 3冶铝的部分反应如下： Ⅰ.2Al 2O 3(s)+9C(s)=Al 4C 3(s)+6CO(g) △H 1=akJ/mol Ⅱ. 4Al 2O 3(s)+Al 4C 3(s)=3Al 4O 4C(s) △H 2=bkJ/mol Ⅲ. Al 4O 4C(s)+Al 4C 3(s)=8Al(g)+4CO(g) △H 3=ckJ/mol 反应Al 2O 3(s)+3C(s)=2Al(g)+3CO(g)的△H =__________kJ/mol③用离子液体AICb-BMIC(阳离子为EMIM +、阴离子为AlCl 4－、Al 2Cl 7－)作电解质，可实现电解精炼铝。
粗铝与外电源的_____________极(填“正”或“负")相连；工作时，阴极的电极反应式为_______________。
(2)真空条件及1173K 时，可用铝热还原Li 5AlO 4制备金属锂(气态)，写出该反应的化学方程式：__________________________。
(3)用Al 、Fe 或Al-Fe 合金还原脱除水体中的硝态氮(NO 3--N)，在45℃，起始c (KNO 3-N)为50mg·L -1、维持溶液呈中性并通入Ar 等条件下进行脱除实验。
结果如图所示(c 0为起始浓度、c 为剩余浓度)：①纯Al 在0~3h 时，NO 3-几乎没有被脱除，其原因是_______________________；写出3h 后NO 3-被还原为N 2的离子方程式：____________________________。
2020-2021高考化学 化学反应原理 综合题含详细答案
2020-2021高考化学化学反应原理综合题含详细答案一、化学反应原理1．研究+6价铬盐不同条件下微粒存在形式及氧化性，某小组同学进行如下实验：已知：Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-(黄色)+2H+△H=+13.8kJ/mol，+6价铬盐在一定条件下可被还原为Cr3+，Cr3+在水溶液中为绿色。
（1）试管c和b对比，推测试管c的现象是_____________________。
（2）试管a和b对比，a中溶液橙色加深。
甲认为温度也会影响平衡的移动，橙色加深不一定是c(H+)增大影响的结果；乙认为橙色加深一定是c(H+)增大对平衡的影响。
你认为是否需要再设计实验证明？__________（“是”或“否”），理由是____________________________________________________。
（3）对比试管a、b、c的实验现象，可知pH增大2-272-4c(Cr O)c(CrO)_____（选填“增大”，“减小”，“不变”）；（4）分析如图试管c继续滴加KI溶液、过量稀H2SO4的实验现象，说明+6价铬盐氧化性强弱为Cr2O72-__________CrO42-（填“大于”，“小于”，“不确定”）；写出此过程中氧化还原反应的离子方程式_________。
（5）小组同学用电解法处理含Cr2O72-废水，探究不同因素对含Cr2O72-废水处理的影响，结果如表所示（Cr2O72-的起始浓度，体积、电压、电解时间均相同）。
实验ⅰⅱⅲⅳ是否加入Fe2(SO4)3否否加入5g否是否加入H2SO4否加入1mL加入1mL加入1mL电极材料阴、阳极均为石墨阴、阳极均为石墨阴、阳极均为石墨阴极为石墨，阳极为铁Cr2O72-的去除率/%0.92212.720.857.3①实验ⅱ中Cr2O72-放电的电极反应式是________________。
②实验ⅲ中Fe3+去除Cr2O72-的机理如图所示，结合此机理，解释实验iv中Cr2O72-去除率提高较多的原因_______________。
2020-2021高考化学化学反应原理综合考查综合经典题含答案解析
2020-2021高考化学化学反应原理综合考查综合经典题含答案解析一、化学反应原理综合考查1．过氧乙酸(CH3CO3H)是一种广谱高效消毒剂，不稳定、易分解，高浓度易爆炸。
常用于空气、器材的消毒，可由乙酸与H2O2在硫酸催化下反应制得，热化学方程式为：CH3COOH(aq)+H2O2(aq)⇌CH3CO3H(aq)+H2O(l) △H=-13.7K J/mol(1)市售过氧乙酸的浓度一般不超过21%，原因是____ 。
(2)利用上述反应制备760 9 CH3CO3H，放出的热量为____kJ。
(3)取质量相等的冰醋酸和50% H2O2溶液混合均匀，在一定量硫酸催化下进行如下实验。
实验1：在25 ℃下，测定不同时间所得溶液中过氧乙酸的质量分数。
数据如图1所示。
实验2：在不同温度下反应，测定24小时所得溶液中过氧乙酸的质量分数，数据如图2所示。
①实验1中，若反应混合液的总质量为mg，依据图1数据计算，在0—6h间，v(CH3CO3H)=____ g／h（用含m的代数式表示）。
②综合图1、图2分析，与20 ℃相比，25 ℃时过氧乙酸产率降低的可能原因是_________。
（写出2条）。
(4) SV-1、SV-2是两种常用于实验研究的病毒，粒径分别为40 nm和70 nm。
病毒在水中可能会聚集成团簇。
不同pH下，病毒团簇粒径及过氧乙酸对两种病毒的相对杀灭速率分别如图3、图4所示。
依据图3、图4分析，过氧乙酸对SV-1的杀灭速率随pH增大而增大的原因可能是______【答案】高浓度易爆炸（或不稳定，或易分解） 137 0.1m/6 温度升高，过氧乙酸分解；温度升高，过氧化氢分解，过氧化氢浓度下降，反应速率下降随着pH升高，SV-1的团簇粒径减小，与过氧化氢接触面积增大，反应速率加快【解析】【分析】（1）过氧乙酸(CH3CO3H)不稳定、易分解，高浓度易爆炸，为了安全市售过氧乙酸的浓度一般不超过21%(2) 利用热化学方程式中各物质的系数代表各物质的物质的量来计算(3) 结合图象分析计算【详解】(1)市售过氧乙酸的浓度一般不超过21%，原因是不稳定、易分解，高浓度易爆炸。
2020-2021备战高考化学压轴题专题化学反应原理的经典综合题附详细答案
2020-2021备战高考化学压轴题专题化学反应原理的经典综合题附详细答案一、化学反应原理1．三草酸合铁酸钾K 3[Fe(C 2O 4)3]·3H 2O 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K 3[Fe(C 2O 4)3]·3H 2O 并测定2-24C O 的含量。
请回答下列相关问题。
I ．FeC 2O 4·2H 2O 的制备向烧杯中加入5.0g(NH 4)2Fe(SO 4)2·6H 2O 、15mL 蒸馏水、1mL3moL/L 的硫酸，加热溶解后加入25mL 饱和H 2C 2O 4溶液，继续加热并搅拌一段时间后冷却，将所得FeC 2O 4·2H 2O 晶体过滤、洗涤。
（1）制备FeC 2O 4·2H 2O 时，加入3mol ／L 硫酸的作用是________________________。
II ．K 3[Fe(C 2O 4)3]·3H 2O 的制备向I 中制得的FeC 2O 4·2H 2O 晶体中加入10mL 饱和K 2C 2O 4溶液，水浴加热至40℃，缓慢加入过量3％的H 2O 2溶液并不断搅拌，溶液中产生红褐色沉淀，H 2O 2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H 2C 2O 4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K 3[Fe(C 2O 4)3]，两个化学方程式依次是：______________________、2Fe(OH)3+3K 2C 2O 4+3H 2C 2O 4=2K 3[Fe(C 2O 4)3]+6H 2O 。
（3）H 2O 2溶液完全加入后将混合物加热煮沸一段时间的目的是______________________。
III ．2-24C O 含量的测定称取0.22g Ⅱ中制得的K 3[Fe(C 2O 4)3]·3H 2O 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KMnO 4溶液滴定，重复3次实验平均消耗的KMnO 4溶液体积为25.00mL 。
2020-2021备战高考化学压轴题专题化学反应原理综合考查的经典综合题及详细答案
2020-2021备战高考化学压轴题专题化学反应原理综合考查的经典综合题及详细答案一、化学反应原理综合考查1．近年全球气候变暖，造成北极冰川大面积融化，其罪魁之一就是CO2，如何吸收大气中的CO2，变废为宝，是当今化学研究的主题之一。
I.二甲醚可用作溶剂、冷冻剂喷雾剂等，科学家提出利用CO2和H2合成二甲醚，反应原理为2CO 2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g) ∆H（1）已知：①H 2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g) △H1=+42kJ/mol②CH 3OCH3(g)+H2O(g)2CH3OH(g) ∆H2=+24.52kJ/mol③CH 3OH(g)CO(g)+2H2(g) ∆H3=+90.73kJ/mol则∆H=__kJ/mol。
（2）一定温度下，在一个2L的密闭容器中充入2molCO2和6molH2发生上述反应，经过5min反应达到平衡，此时容器中压强与起始压强之比为3：4，则用CH3OCH3表示的平均反应速率为__，H2的转化率为___；此时若向体系中再加入2molCO2和1.5molH2O(g)，平衡__移动(填正向、逆向、不)。
（3）对于恒温恒容条件下进行的反应①，下列说法能说明反应已达平衡的是__。
A．混合气体密度不发生改变B．混合气体的平均相对分子质量不再发生改变C．v(CO)正=v(H2)逆D．n(CO)与n(H2)的比值不变（4）一定温度下，密闭容器中进行的反应③，测得平衡时混合物中某物质的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示，则纵坐标表示的物质是__，压强P1_P2(填>、<)。
II.工业锅炉长期煮烧会形成锅垢(主要成分CaSO4、Mg(OH)2)，必须定期除去。
（5）CaSO4微溶于水和酸，可加入氢氧化钠并通入CO2使转化为CaCO3，然后加酸浸泡除去，反应的离子方程式为CaSO4+CO32-=CaCO3+SO42-，室温下，该反应的化学平衡常数为__(室温下，K sp(CaCO3)=3×10-9，K sp(CaSO4)=9×10-6)。
2020-2021高考化学化学反应原理综合经典题及答案解析
2020-2021高考化学化学反应原理综合经典题及答案解析一、化学反应原理1．硫代硫酸钠(Na2S2O3)是一种解毒药，用于氟化物、砷、汞、铅、锡、碘等中毒，临床常用于治疗荨麻疹，皮肤瘙痒等病症.硫代硫酸钠在中性或碱性环境中稳定，在酸性溶液中分解产生S和SO2实验I：Na2S2O3的制备。
工业上可用反应：2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2制得，实验室模拟该工业过程的装置如图所示：(1)仪器a的名称是_______，仪器b的名称是_______。
b中利用质量分数为70%〜80%的H2SO4溶液与Na2SO3固体反应制备SO2反应的化学方程式为_______。
c中试剂为_______(2)实验中要控制SO2的生成速率，可以采取的措施有_______ (写出一条)(3)为了保证硫代硫酸钠的产量，实验中通入的SO2不能过量，原因是_______实验Ⅱ：探究Na2S2O3与金属阳离子的氧化还原反应。
资料：Fe3++3S2O32-⇌Fe(S2O3)33-(紫黑色)装置试剂X实验现象Fe2(SO4)3溶液混合后溶液先变成紫黑色，30s 后几乎变为无色(4)根据上述实验现象，初步判断最终Fe3+被S2O32-还原为Fe2+，通过_______(填操作、试剂和现象)，进一步证实生成了Fe2+。
从化学反应速率和平衡的角度解释实验Ⅱ的现象：_______实验Ⅲ：标定Na2S2O3溶液的浓度(5)称取一定质量的产品配制成硫代硫酸钠溶液，并用间接碘量法标定该溶液的浓度：用分析天平准确称取基准物质K2Cr2O7(摩尔质量为294g∙mol-1)0.5880g。
平均分成3份，分别放入3个锥形瓶中，加水配成溶液，并加入过量的KI并酸化，发生下列反应：6I-+Cr2O72-+14H+ = 3I2+2Cr3++7H2O，再加入几滴淀粉溶液，立即用所配Na2S2O3溶液滴定，发生反应I2+2S2O32- = 2I- + S4O62-，三次消耗 Na2S2O3溶液的平均体积为25.00 mL，则所标定的硫代硫酸钠溶液的浓度为_______mol∙L-1【答案】分液漏斗 蒸馏烧瓶 24232422H SO Na SO Na SO H O =SO +++↑ 硫化钠和碳酸钠的混合液 调节酸的滴加速度 若 SO 2过量，溶液显酸性．产物会发生分解 加入铁氰化钾溶液．产生蓝色沉淀 开始生成 Fe(S 2O 3)33-的反应速率快，氧化还原反应速率慢，但Fe 3+与S 2O 32- 氧化还原反应的程度大，导致Fe 3++3S 2O 32-⇌Fe(S 2O 3)33-(紫黑色)平衡向逆反应方向移动，最终溶液几乎变为无色 0.1600【解析】【分析】【详解】(1)a 的名称即为分液漏斗，b 的名称即为蒸馏烧瓶；b 中是通过浓硫酸和Na 2SO 3反应生成SO 2，所以方程式为：24232422H SO Na SO Na SO H O =SO +++↑；c 中是制备硫代硫酸钠的反应，SO 2由装置b 提供，所以c 中试剂为硫化钠和碳酸钠的混合溶液；(2)从反应速率影响因素分析，控制SO 2生成速率可以调节酸的滴加速度或者调节酸的浓度，或者改变反应温度；(3)题干中指出，硫代硫酸钠在酸性溶液中会分解，如果通过量的SO 2，会使溶液酸性增强，对制备产物不利，所以原因是：SO 2过量，溶液显酸性，产物会发生分解；(4)检验Fe 2+常用试剂是铁氰化钾，所以加入铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀即证明有Fe 2+生成；解释原因时一定要注意题干要求，体现出反应速率和平衡两个角度，所以解释为：开始阶段，生成3233Fe(S O )-的反应速率快，氧化还原反应速率慢，所以有紫黑色出现，随着Fe 3+的量逐渐增加，氧化还原反应的程度变大，导致平衡逆向移动，紫黑色逐渐消失，最终溶液几乎变为无色；(5)间接碘量法滴定过程中涉及两个反应：①2327226I Cr O 14H =3I 2Cr7H O --++++++；②2222346=I 2S O 2I S O ---++；反应①I -被氧化成I 2，反应②中第一步所得的I 2又被还原成I -，所以①与②电子转移数相同，那么滴定过程中消耗的227Cr O -得电子总数就与消耗的223S O -失电子总数相同 ；在做计算时，不要忽略取的基准物质重铬酸钾分成了三份进行的滴定。
2020-2021备战高考化学知识点过关培优 易错 难题训练∶化学反应原理综合考查及详细答案
2020-2021备战高考化学知识点过关培优易错难题训练∶化学反应原理综合考查及详细答案一、化学反应原理综合考查1．丙烯腈（CH2=CHCN）是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法”生产，主要副产物有丙烯醛（CH2=CHCHO）和乙腈（CH3CN）等，回答下列问题：(1)以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈（C3H3N）和副产物丙烯醛（C3H4O）的热化学方程式如下：①C3H6(g)+NH3(g)+32O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g) ΔH=-515kJ/mol①C3H6(g)+O2(g)=C3H4O(g)+H2O(g) ΔH=-353kJ/mol两个反应在热力学上趋势均很大，其原因是________；有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是________；提高丙烯腈反应选择性的关键因素是________。
(2)图（a）为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应温度为460℃。
低于460℃时，丙烯腈的产率________（填“是”或者“不是”）对应温度下的平衡产率，判断理由是________；高于460℃时，丙烯腈产率降低的可能原因是________（双选，填标号）A．催化剂活性降低B．平衡常数变大C．副反应增多D．反应活化能增大(3)丙烯腈和丙烯醛的产率与n（氨）/n（丙烯）的关系如图（b）所示。
由图可知，最佳n （氨）/n（丙烯）约为1理由是_______________。
进料氨、空气、丙烯的理论体积约为________。
【答案】两个反应均为放热量大的反应降低温度,降低压强,催化剂不是该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低 AC 1 该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低 1：7.5：1【解析】【分析】(1)依据热化学方程式方向可知，两个反应均放热量大，即反应物和生成物的能量差大，因此热力学趋势大；有利于提高丙烯腈平衡产率需要改变条件使平衡正向进行，提高丙烯腈反应选择性的关键因素是催化剂；(2)因为该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低，即低于460℃时，对应温度下的平衡转化率曲线应该是下降的，但实际曲线是上升的，因此判断低于460℃时，丙烯腈的产率不是对应温度下的平衡转化率；产率降低主要从产率的影响因素进行考虑；(3)根据图像可知，当n（氨）/n（丙烯）约为1时，该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低，根据化学反应氨气、氧气、丙烯按1：1.5：1的体积比加入反应达到最佳状态，依据氧气在空气中约占20%计算条件比。
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2020-2021备战高考化学化学反应原理综合经典题及详细答案一、化学反应原理1．水合肼(N2H4·H2O)又名水合联氨，无色透明，是具有腐蚀性和强还原性的碱性液体，它是一种重要的化工试剂。
利用尿素法生产水合肼的原理为：CO(NH2)2＋2NaOH＋NaClO=N2H4·H2O＋Na2CO3＋NaCl。
实验1：制备NaClO溶液。
(已知：3NaClO Δ2NaCl＋NaClO3)(1)如图装置Ⅰ中烧瓶内发生反应的化学方程式为___________。
(2)用NaOH固体配制溶质质量分数为30%的NaOH溶液时，所需玻璃仪器除量筒外还有__________(填字母)。
a.烧杯b.容量瓶c.玻璃棒d.烧瓶(3)图中装置Ⅱ中用冰水浴控制温度的目的是__________ 。
实验2：制取水合肼。
(4)图中充分反应后，____________(填操作名称)A中溶液即可得到水合肼的粗产品。
若分液漏斗滴液速度过快，部分N2H4·H2O会参与A中反应并产生大量氮气，降低产品产率。
写出该过程反应生成氮气的化学方程式 ________。
实验3：测定馏分中水合肼的含量。
(5)称取馏分3.0g，加入适量NaHCO3固体(滴定过程中，调节溶液的pH保持在6.5左右)，加水配成250 mL溶液，移出25.00 mL置于锥形瓶中，并滴加2～3滴淀粉溶液，用0.15 mol·L－1的碘的标准溶液滴定(已知：N2H4·H2O＋2I2=N2↑＋4HI＋H2O)。
①滴定时，碘的标准溶液盛放在 ________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
②下列能导致馏分中水合肼的含量测定结果偏高的是 _________(填字母)。
a.锥形瓶清洗干净后未干燥b.滴定前，滴定管内无气泡，滴定后有气泡c.读数时，滴定前平视，滴定后俯视d.盛标准液的滴定管水洗后，直接装标准液③实验测得消耗I2溶液的平均值为20.00mL，馏分中水合肼(N2H4·H2O)的质量分数为_________。
【答案】MnO2＋4HCl(浓)ΔMnCl2＋Cl2↑＋2H2O a c 防止NaClO受热分解，影响水合肼的产率蒸馏 N2H4·H2O＋2NaClO=N2↑＋3H2O＋2NaCl 酸式 d 25%【解析】【分析】(1)装置Ⅰ中烧瓶内浓盐酸与二氧化锰共热反应生成氯化锰、氯气和水；（2）配制30%NaOH溶液时，用天平称量一定质量的氢氧化钠固体，在烧杯中加水溶解，并用玻璃棒搅拌；（3）由题给信息可知，次氯酸钠受热易分解生成氯化钠和氯酸钠，降温可以防止NaClO 受热分解；（4）N2H4•H2O具有强还原性，若分液漏斗滴液速度过快，部分N2H4·H2O与次氯酸钠反应；（5）①碘的标准溶液具有氧化性，可以腐蚀橡皮管；②依据操作不当对标准溶液体积的影响分析解答；③由方程式N2H4·H2O＋2I2=N2↑＋4HI＋H2O可得如下关系N2H4·H2O—2I2，由此计算N2H4·H2O的物质的量和质量分数。
【详解】(1)装置Ⅰ中烧瓶内浓盐酸与二氧化锰共热反应生成氯化锰、氯气和水，反应的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)ΔMnCl2＋Cl2↑＋2H2O，故答案为：MnO2＋4HCl(浓)ΔMnCl2＋Cl2↑＋2H2O；（2）配制30%NaOH溶液时，用天平称量一定质量的氢氧化钠固体，在烧杯中加水溶解，并用玻璃棒搅拌，需要玻璃仪器有烧杯、玻璃棒，故答案为：ac；（3）由题给信息可知，次氯酸钠受热易分解生成氯化钠和氯酸钠，图中装置Ⅱ中用冰水浴控制温度可以防止NaClO受热分解，影响水合肼的产率，故答案为：防止NaClO受热分解，影响水合肼的产率；（4）由反应方程式示可知，加热蒸馏三颈烧瓶内的溶液可得到水合肼的粗产品；N2H4•H2O具有强还原性，若分液漏斗滴液速度过快，部分N2H4·H2O与次氯酸钠反应生成氮气、氯化钠和水，反应的化学方程式为N2H4•H2O+2NaClO=N2↑+3H2O+2NaCl，故答案为：蒸馏；N2H4•H2O+2NaClO=N2↑+3H2O+2NaCl；（5）①碘的标准溶液具有氧化性，可以腐蚀橡皮管，应盛放在酸式滴定管中，故答案为：酸式；②a.锥形瓶清洗干净后未干燥，不影响水合肼的物质的量，对实验结果无影响，故错误；b.滴定前，滴定管内无气泡，滴定后有气泡会导致碘的标准溶液体积偏小，所测结果偏小，故错误；c.读数时，滴定前平视，滴定后俯视会导致碘的标准溶液体积偏小，所测结果偏小，故错误；d.盛标准液的滴定管水洗后，直接装标准液会稀释碘的标准溶液，导致碘的标准溶液体积偏大，所测结果偏高，故正确；d 正确，故答案为：d ；③由方程式N 2H 4·H 2O ＋2I 2=N 2↑＋4HI ＋H 2O 可得如下关系N 2H 4·H 2O —2I 2，则3.0g 馏分中n（N 2H 4·H 2O ）=12n （I 2）×10=12×0.15 mol·L －1×20×10—3L ×10=0.015 mol ，则馏分中水合肼(N 2H 4·H 2O)的质量分数为0.015mol 50g/3 mol g ×100%=25%，故答案为：25%。
【点睛】由题给信息可知，次氯酸钠受热易分解生成氯化钠和氯酸钠，图中装置Ⅱ中用冰水浴控制温度可以防止NaClO 受热分解是解答关键，N 2H 4•H 2O 具有强还原性，若分液漏斗滴液速度过快，部分N 2H 4·H 2O 与次氯酸钠反应是解答难点。
2．钛白粉(TiO 2)是重要的白色颜料，LiFePO 4是锂离子电池的正极材料。
一种利用钛铁矿( 主要成分为FeTiO 3 和少量Fe 2O 3 )进行钛白粉和LiFePO 4 的联合生产工艺如下图所示:回答下列问题:（1） LiFePO 4中Fe 的化合价是_______________________。
（2）钛铁矿“酸溶”前需要进行粉碎，粉碎的目的是__________________________________。
（3）用离子方程式表示操作I 加入铁粉的目的:__________________________。
操作II 为一系列操作，名称是加热浓缩、冷却结晶、过滤，其中用到的陶瓷仪器的名称是___________。
（4）TiO 2+易水解，则其水解的离子方程式为______________________；“转化”利用的是TiO 2+的水解过程，需要对溶液加热，加热的目的是________________________________。
（5）“沉铁”的的是使Fe 3+生成FePO 4，当溶液中c(PO 43-)= 1.0×10-17mol/L 时可认为Fe 3+ 沉淀完全，则溶液中Fe 3+沉淀完全时的c(Fe 3+)=_______mol/L[已知:该温度下，K sp (FePO 4)=1.0×10-22]。
（6）由“沉铁”到制备LiFePO 4的过程中，所需17% H 2O 2溶液与草酸( H 2C 2O 4)的质量比是_____。
【答案】+2 增加钛铁矿与硫酸按触面积，增大酸溶速率2H ++Fe==H 2↑+Fe 2+、Fe+2Fe 3+==3Fe 2+ 蒸发皿 TiO 2++2H 2OTiO(OH)2+2H + 促进水解( 或加快水解反应速率) 1.0×10-5 20:9【解析】【分析】钛铁矿[主要成分为钛酸亚铁(FeTiO)3，含有少量Fe 2O 3]加硫酸溶解生成TiO 2+和Fe 3+、Fe 2+，加入铁还原铁离子：2Fe 3++Fe=3Fe 2+，得到硫酸亚铁和TiOSO 4，对溶液蒸发浓缩、冷却结晶，过滤得到绿矾晶体和TiOSO 4溶液，将TiOSO 4溶液加热，促进TiO 2+的水解生成TiO(OH)2，TiO 2++2H 2O=TiO(OH)2+2H +，分解得到钛白粉(TiO 2)；将绿矾与过氧化氢、H 3PO 4混合沉铁：2Fe2++H2O2+2H3PO4=2FePO4↓+2H2O+4H+，将得到的FePO4与草酸、Li2CO3焙烧生成锂离子电池的正极材料LiFePO4。
【详解】根据上述分析可知，(1)LiFePO4中Li的化合价为+1价，P为+5价O为-2价，根据正负化合价的代数和为0，Fe 的化合价是+2，故答案为+2；(2)钛铁矿“酸溶”前需要进行粉碎，粉碎可以增加钛铁矿与硫酸按触面积，增大酸溶速率，故答案为增加钛铁矿与硫酸按触面积，增大酸溶速率；(3)加入铁粉主要是还原铁离子，也会与过量的酸反应：2H++Fe==H2↑+Fe2+、2Fe3++Fe=3Fe2+；操作II为一系列操作，名称是加热浓缩、冷却结晶、过滤，其中用到的陶瓷仪器为蒸发皿，故答案为2H++Fe==H2↑+Fe2+、Fe+2Fe3+==3Fe2+；蒸发皿；(4)TiO2+易水解生成TiO(OH)2，其水解的离子方程式为TiO2++2H2O TiO(OH)2+2H+；“转化”利用的是TiO2+的水解过程，需要对溶液加热，加热可以促进水解，故答案为TiO2++2H2O TiO(OH)2+2H+；促进水解；(5)K sp(FePO4)= c(Fe3+) c(PO43-)，则c(Fe3+)=()()434spK FePOc PO-=22171.0101.010--⨯⨯=1.0×10-5 mol/L，故答案为1.0×10-5；(6)“沉铁”的为绿矾与过氧化氢、H3PO4混合生成FePO4，离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H3PO4=2FePO4↓+2H2O+4H+，焙烧时的反应方程式为2FePO4+Li2CO3+H2C2O42LiFePO4+H2O+3CO2↑；H2O2与草酸( H2C2O4)的物质的量之比为1:1，则17% H2O2溶液与草酸( H2C2O4)的质量比为134/17%190/mol g molmol g mol⨯⨯=209，故答案为209。
3．纳米TiO2是一种重要的光催化剂。
以钛酸酯Ti(OR)4为原料制备纳米TiO2的步骤如下：①组装装置如图所示，保持温度约为65℃，先将30mL钛酸四丁酯[Ti(OC4H9)4]加入盛有无水乙醇的三颈烧瓶，再加入3mL乙酰丙酮，充分搅拌；②将含水20%的乙醇溶液缓慢滴入三颈烧瓶中，得到二氧化钛溶胶；③将二氧化钛溶胶干燥得到二氧化钛凝胶，灼烧凝胶得到纳米TiO2。
已知：钛酸四丁酯能溶于除酮类物质以外的大部分有机溶剂，遇水剧烈水解；Ti(OH)4不稳定，易脱水生成TiO2。