高考化学综合题专题复习【化学反应原理】专题解析含详细答案
2020-2021高考化学压轴题专题复习—化学反应原理综合考查的综合附答案解析
2020-2021高考化学压轴题专题复习—化学反应原理综合考查的综合附答案解析一、化学反应原理综合考查1．（15分）甲烷水蒸气催化重整（SMR）是传统制取富氢混合气的重要方法，具有工艺简单、成本低等优点。
回答下列问题：（1）已知1000 K时，下列反应的平衡常数和反应热：①CH 4(g)C(s)+2H2(g) K1=10.2 ΔH1②2CO(g)C(s)+CO 2(g) K2=0.6 ΔH2③CO(g)+H 2O(g)CO2(g)+H2(g) K3=1.4 ΔH3④CH 4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g) K4 ΔH4（SMR）则1000 K时，K4=____________；ΔH4=_________（用ΔH1、ΔH2、ΔH3来表示）。
（2）在进入催化重整装置前，先要对原料气进行脱硫操作，使其浓度为0.5 ppm以下。
脱硫的目的为______________。
（3）下图为不同温度条件下电流强度对CH4转化率的影响。
由图可知，电流对不同催化剂、不同温度条件下的甲烷水蒸气催化重整反应均有着促进作用，则可推知ΔH4____0（填“>”或“<”）。
（4）下图为不同温度条件下6小时稳定测试电流强度对H2产率的影响。
由图可知，随着温度的降低，电流对H2产率的影响作用逐渐____________（填“增加”“减小”或“不变”），600 ℃时，电流对三种催化剂中的____________（用图中的催化剂表示式回答）影响效果最为显著，当温度高于750 ℃时，无论电流强度大小，有无催化剂，H 2产率趋于相同，其原因是______________。
（5）我国科学家对甲烷和水蒸气催化重整反应机理也进行了广泛研究，通常认为该反应分两步进行。
第一步：CH 4催化裂解生成H 2和碳（或碳氢物种），其中碳（或碳氢物种）吸附在催化剂上，如CH 4→C ads /[C(H)n ]ads +(2–2n)H 2；第二步：碳（或碳氢物种）和H 2O 反应生成CO 2和H 2，如C ads /[C(H)n ]ads +2H 2O→CO 2 +(2+2n)H 2。
高考化学化学反应原理综合考查的综合复习及详细答案
高考化学化学反应原理综合考查的综合复习及详细答案一、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。
全国高考化学化学反应原理的综合高考真题汇总附答案
全国高考化学化学反应原理的综合高考真题汇总附答案一、化学反应原理1．水合肼(N2H4·H2O)是一种强还原性的碱性液体，常用作火箭燃料。
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(己知：3NaClO2NaCl+NaClO3)。
（1）图甲装置Ⅰ中烧瓶内发生反应的离子方程式为________________________。
（2）用NaOH固体配制溶质质量分数为30%的NaOH溶液时，所需玻璃仪器有_______________。
（3）图甲装置Ⅱ中用冰水浴控制温度的目的是________________________。
实验2：制取水合肼（4）图乙中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，该过程中反应生成氮气的化学方程式为__________________。
充分反应后，蒸馏A中溶液即可得到水合肼的粗产品。
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250mL溶液，移出25.00mL置于锥形瓶中，并滴加2~3 滴淀粉溶液。
用0.15mol·L-1的碘的标准溶液滴定。
(已知：N2H4·H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O)①滴定操作中若不加入适量NaHCO3固体，则测量结果会___________“偏大”“ 偏小”“ 无影响”)。
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___________________。
高考化学化学反应原理综合题含答案
高考化学化学反应原理综合题含答案一、化学反应原理NH ClO为白色晶体，分解时产生大量气体，是复合火箭推进剂的重要成1．高氯酸铵()44分。
()1高氯酸铵中氯元素的化合价为_____________。
()2高氯酸铵在高温条件下分解会产生H()O g和三种单质气体，请写出该分解反应的化2学方程式____________________________。
()3某研究小组在实验室设计如下装置检验高氯酸铵分解的产物。
该小组连接好装置后，依次检查装置的气密性、装入试剂、通干燥的惰性气体排尽装置内的空气、将导管末端移入盛满水的试管E、通入气体产物。
(已知：焦性没食子酸溶液用于吸收氧气)①装置A、B、C、D中盛放的药品可以依次为__________(选填序号：Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ)。
.碱石灰、湿润的淀粉KI试纸、氢氧化钠溶液、CuⅠ.无水硫酸铜、湿润的红色布条、氢氧化钠溶液、CuⅡ.无水硫酸铜、湿润的淀粉KI试纸、饱和食盐水、CuⅢ②装置E收集到的气体可能是_____________(填化学式)。
()4经查阅资料，该小组利用反应NaClO4(aq)+NH4Cl(aq)90℃=NH4ClO4(aq)+NaCl(aq)在实验室NH ClO，该反应中各物质的溶解度随温度的变化曲线如图。
制取44①从混合溶液中获得较多粗NHClO4晶体的实验操作依次为________、_________和过4滤、洗涤、干燥。
②研究小组分析认为，若用氨气和浓盐酸代替NHCl，则上述反应不需要外界供热就能4进行，其原因是_______________________________。
()5研究小组通过甲醛法测定所得产品NH4ClO4的质量分数。
[已知：NH4ClO4的相对分子质量为117.5；NH 4ClO 4与甲醛反应的离子方程式为()424264NH 6HCHO CH N H 3H 6H O ++++=++，()26CH N 4H +()26CH N 4H ++ 6K 710]-=⨯实验步骤：步骤Ⅰ.称取7.05g 样品。
高考化学 化学反应原理综合考查 培优练习(含答案)附答案解析
高考化学化学反应原理综合考查培优练习(含答案)附答案解析一、化学反应原理综合考查1．(1)SO2的排放主要来自于煤的燃烧，工业上常用氨水吸收法处理尾气中的 SO2。
已知吸收过程中相关反应的热化学方程式如下：①SO2(g)+NH3·H2O(aq)=NH4HSO3(aq) ΔH1=a kJ/mol；②NH3·H2O(aq)+ NH4HSO3(aq)=(NH4)2SO3(ag)+H2O(l) ΔH2=b kJ/mol；③2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq) ΔH3=c kJ/mol。
则反应 2SO2(g)+4NH3·H2O(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(l)的ΔH=____kJ/mol。
(2)SO2是形成酸雨的主要污染物，燃煤脱硫原理为 2CaO(s)+2SO2(g)+O2(g)⇌2CaSO4(s)。
向10L 恒温恒容密闭容器中加入 3mol CaO，并通入 2mol SO2和 lmol O2发生上述反应，2min 时达平衡，此时 CaSO4为1.8mol。
0〜2min 内，用 SO2表示的该反应的速率v(SO2)=____，其他条件保持不变，若上述反应在恒压条件下进行，达到平衡时 SO2的转化率____(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)NO 的排放主要来自于汽车尾气，净化原理为：2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)ΔH=−746.8kJ/mol。
实验测得，v正=k正·c2(NO)·c2(CO)，v 逆=k逆·c(N2)·c2(CO2)(k 正、k 逆为速率常数，只与温度有关)。
①达到平衡后，仅升高温度，k正增大的倍数____(填“>”“<”或“=”)k逆增大的倍数。
②若在 1L 的密闭容器中充入 1molCO 和 1mol NO，在一定温度下达到平衡时，CO 的转化率为 40%，则k正︰k逆=____。
高考化学真题专题解析—化学反应原理综合题
高考化学真题专题解析—化学反应原理综合题【母题来源】2022年全国甲卷【母题题文】金属钛(Ti)在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途，目前生产钛的方法之一是将金红石()2TiO 转化为4TiCl ，再进一步还原得到钛。
回答下列问题：(1)2TiO 转化为4TiCl 有直接氯化法和碳氯化法。
在1000℃时反应的热化学方程式及其平衡常数如下：(ⅰ)直接氯化：-1-222421p1TiO (s)+2Cl (g)=TiCl (g)+O (g) ΔH =172kJ mol ,K =1.010⋅⨯(ⅱ)碳氯化：-1122242p2TiO (s)+2Cl (g)+2C(s)=TiCl (g)+2CO(g)ΔH =-51kJ mol ,K =1.210Pa ⋅⨯①反应22C(s)+O (g)=2CO(g)的ΔH 为_______-1kJ mol ⋅，p K =_______Pa 。
②碳氯化的反应趋势远大于直接氯化，其原因是_______。
③对于碳氯化反应：增大压强，平衡_______移动(填“向左”“向右”或“不”)；温度升高，平衡转化率_______(填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)在51.010Pa ⨯，将2TiO 、C 、2Cl 以物质的量比1∶2.2∶2进行反应。
体系中气体平衡组成比例(物质的量分数)随温度变化的理论计算结果如图所示。
①反应2C(s)CO (g)2CO(g)+=的平衡常数()p K 1400=℃_______Pa 。
②图中显示，在200℃平衡时2TiO 几乎完全转化为4TiCl ，但实际生产中反应温度却远高于此温度，其原因是_______。
(3)2TiO 碳氯化是一个“气—固—固”反应，有利于2TiO C -“固—固”接触的措施是_______。
【答案】(1) -223 1.2×1014 碳氯化反应气体分子数增加，∆H 小于0，是熵增、放热过程，熵判据与焓判据均是自发过程，而直接氯化的体系气体分子数不变、且是吸热过程 向左 变小(2) 7.2×105 为了提高反应速率，在相同时间内得到更多的TiCl 4产品，提高效益 (3)将两固体粉碎后混合，同时鼓入Cl 2，使固体粉末“沸腾”【试题解析】(1)①根据盖斯定律，将“反应ⅱ-反应ⅰ”得到反应2C(s)+O 2(g)=2CO(g)，则∆H=-51kJ/mol-172kJ/mol=-223kJ/mol ；则Kp=p p1K K 2=12-21.210Pa1.010⨯⨯=1.2×1014Pa ； ②碳氯化的反应趋势远大于直接氯化，因为碳氯化反应气体分子数增加，∆H 小于0，是熵增、放热过程，熵判据与焓判据均是自发过程，而直接氯化的体系气体分子数不变、且是吸热过程；③对应碳氯化反应，气体分子数增大，依据勒夏特列原理，增大压强，平衡往气体分子数减少的方向移动，即平衡向左移动；该反应是放热反应，温度升高，平衡往吸热方向移动，即向左移动，则平衡转化率变小。
高考化学综合题专题复习【化学反应原理】专题解析及详细答案
⾼考化学综合题专题复习【化学反应原理】专题解析及详细答案⾼考化学综合题专题复习【化学反应原理】专题解析及详细答案⼀、化学反应原理1．某校化学课外兴趣⼩组为了探究影响化学反应速率的因素，做了以下实验。
(1)⽤三⽀试管各取5.0 mL、0.01 mol·L－1的酸性KMnO4溶液，再分别滴⼊0.1 mol·L－1 H2C2O4溶液，实验报告如下。
①实验1、3研究的是_________对反应速率的影响。
②表中V＝_________mL。
(2)⼩组同学在进⾏(1)中各组实验时，均发现该反应开始时很慢，⼀段时间后速率会突然加快。
对此该⼩组的同学展开讨论：①甲同学认为KMnO4与H2C2O4的反应放热，温度升⾼，速率加快。
②⼄同学认为随着反应的进⾏，因_________，故速率加快。
(3)为⽐较Fe3＋、Cu2＋对H2O2分解的催化效果，该⼩组的同学⼜分别设计了如图甲、⼄所⽰的实验。
回答相关问题：①装置⼄中仪器A的名称为_________。
②定性分析：如图甲可通过观察反应产⽣⽓泡的快慢，定性⽐较得出结论。
有同学提出将CuSO4溶液改为CuCl2溶液更合理，其理由是____________________________________。
③定量分析：如图⼄所⽰，实验时以收集到40 mL⽓体为准，忽略其他可能影响实验的因素，实验中需要测量的数据是_______________。
【答案】温度 4.0产物Mn2+可能对该反应具有催化作⽤分液漏⽃控制阴离⼦相同，排除阴离⼦的⼲扰收集40mL⽓体所需时间【解析】【分析】（1）①、②作对⽐实验分析，其他条件相同时，只有⼀个条件的改变对反应速率的影响；（2）探究反应过程中反应速率加快的原因，⼀般我们从反应放热，温度升⾼，另⼀个⽅⾯从反应产⽣的某种物质可能起到催化作⽤；（3）⽐较Fe3＋、Cu2＋对H2O2分解的催化效果，阳离⼦不同，尽量让阴离⼦相同，减少阴离⼦不同造成的差别，催化效果可以从相同时间内收集⽓体体积的多少或者从收集相同体积的⽓体，所需时间的长短⼊⼿。
高考化学热点题型：化学反应原理综合大题(解析版)
化学反应原理综合大题1.（2020·广东省清远市高三上学期期末教学质量检测）氮氧化物是形成酸雨、水体富营养化、光化学烟雾等环境问题的主要原因。
已知：反应Ⅰ.2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g) ΔH1＝－112 kJ·mol－1；反应Ⅱ.2NO2(g) N2O4(g) ΔH2＝－24.2 kJ·mol－1；反应Ⅲ.3O2(g) 2O3(g) ΔH3＝＋144.6 kJ·mol－1；(1)大气层中O3氧化NO的热化学方程式为3NO(g)＋O3(g) 3NO2(g) ΔH4＝____________________。
(2)某温度下，向1 L刚性容器中投入1 mol O2发生反应Ⅲ，5 min时压强变为原来的0.9倍后不再变化。
①5 min内O3的生成速率v(O3)＝______________________。
②平衡时O2的转化率α(O2)________30%(填“＞”“＝”或“＜”)。
(3)常温下，向压强为p kPa的恒压容器中充入2 mol NO和1 mol O2，发生反应Ⅰ和反应Ⅱ。
平衡时NO和NO2的物质的量分别为0.2 mol和1 mol，则常温下反应Ⅱ的平衡常数K p＝____________kPa－1(已知气体中某成分的分压p(分)＝n（分）×p(总)，用含p的式子表示)。
n（总）(4)工业上常用氨气去除一氧化氮的污染，反应原理为：4NH3(g)＋6NO(g)5N2(g)＋6H2O(g)。
测得该反应的平衡常数与温度的关系为：lg K p＝5.0＋200/T(T为开氏温度)。
①该反应ΔH _______________0(填“＞”“＝”或“＜”)。
②一定温度下，按进料比n (NH 3)∶n (NO)＝1∶1，匀速通入装有锰、镁氧化物作催化剂的反应器中反应。
反应相同时间，NO 的去除率随反应温度的变化曲线如上图。
NO 的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是_____________________________________________________；当反应温度高于380 ℃时，NO 的去除率迅速下降的原因可能是_________________________________________。
高考化学化学反应原理综合经典题附答案解析
高考化学化学反应原理综合经典题附答案解析一、化学反应原理1．某研究学习小组要制备一种在水中溶解度很小的黄色化合物()x 242y Fe C O zH O ⎡⎤⋅⎣⎦，并用滴定法测定其组成。
已知224H C O 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0.844g n 于锥形瓶中，加入足量的硫酸并水浴加热至7085n ℃。
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40.0800mol /LKMnO n 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，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40.0800mol /LKMnO n 标准液滴定，用去高锰酸钾标准液10.00mL n 。
(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7085n ℃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4KMnO 标准液的滴定管在滴定前后的液面如图乙所示，则消耗4KMnO 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4KMnO 标准液的体积将________(填“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2Fe +存在，防止2Fe +干扰草酸的测定 25.00mL 酸式 232425Fe MnO 8H 5FeMn 4H O +-+++++=++ 减小 ()4242Fe C O 5?10H O【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7085?C n ～可防止草酸分解；()x 242Fe C O y?zH O ⎡⎤⎣⎦中的铁元素可能含有2Fe +，2Fe +与4KMnO 反应，高锰酸钾滴定草酸时，需要排除2Fe +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2Fe +存在，防止2Fe +干扰草酸的测定；(3)滴定前读数为0.80mL n ，滴定后读数为25.80mL n ，则消耗4KMnO 溶液的体积为25.00mL n ；4KMnO 具有强氧化性，应用酸式滴定管，故答案为：25.00mL n ；酸式；(4)步骤四中滴定时发生反应的离子方程式为23225Fe 8H 5Fe Mn 4H O +++++=++，洗涤液中含有2Fe +，若不合并，消耗4KMnO 标准液的体积减小；根据方程式可知，()()234n Fe 5n MnO 50.0800mol /L 10mL 10+--==⨯⨯⨯n n 3L /mL 410-=⨯ mol ，()()33224455n H C O n MnO 0.0800mol /L 25mL 10L /mL 51022---==⨯⨯⨯=⨯n n mol ，()332g 0.844g 410mol 56510mol 88g /mol mol n H O 0.01mol 18g /mol---⨯⨯-⨯⨯==n n n n ，则()n Fe ：()224n C O -：()2n H O 4=：5：10，黄色化合物的化学式为()4242Fe C O 5?10H O ，故答案为：232425Fe MnO 8H 5FeMn 4H O +-+++++=++；减小；()4242Fe C O 5?10H O 。
2020-2021高考化学综合题专题复习【化学反应原理】专题解析含详细答案
2020-2021高考化学综合题专题复习【化学反应原理】专题解析含详细答案一、化学反应原理1．硫代硫酸钠俗称大苏打、海波，主要用作照相业定影剂，还广泛应用于鞣革、媒染、化工、医药等行业。
常温下，溶液中析出晶体为Na2S2O3•5H2O．Na2S2O3•5H2O于40-45℃熔化，48℃分解；Na2S2O3易溶于水，不溶于乙醇。
在水中有关物质的溶解度曲线如图甲所示。
Ⅰ．制备Na2S2O3•5H2O将硫化钠和碳酸钠按反应要求比例放入图乙装置D中，然后注入150mL蒸馏水使其溶解，再在分液漏斗A中注入一定浓度的H2SO4，在蒸馏烧瓶B中加入亚硫酸钠固体，并按图乙安装好装置。
（1）仪器D的名称为______（2）打开分液漏斗活塞，注入H2SO4，使反应产生的气体较缓慢均匀地通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中，并用磁力搅拌器搅动并加热，总反应方程式为2Na2S+Na2CO3+4SO2 Δ3Na2S2O3+CO2。
①烧瓶B中发生反应的化学方程式为______。
②将B中产生的气体缓慢均匀地通入D中的正确操作是______。
③制备过程中仪器D中的溶液要控制在弱碱性条件下，其理由是______（用离子方程式表示）。
Ⅱ．分离Na2S2O3•5H2O并测定含量（3）操作I为趁热过滤，其目的是______；操作Ⅱ是过滤、洗涤、干燥，其中洗涤操作时用______（填试剂）作洗涤剂。
（4）蒸发浓缩滤液直至溶液中有少量晶体析出为止，蒸发时控制温度不宜过高的原因是______。
（5）制得的粗晶体中往往含有少量杂质。
为了测定粗产品中Na2S2O3•5H2O的含量，称取1.25g的粗样品溶于水，配成250mL溶液，取25.00mL溶液于锥形瓶中，滴入几滴淀粉溶液，用0.0100mol/L标准I2溶液滴定，当溶液中S2O32-全部被氧化时，消耗碘溶液的体积为25.00mL．试回答：（提示：I2+2S2O32-═2I-+S4O62-）①达到滴定终点时的现象：______②产品中Na 2S 2O 3•5H 2O 的质量分数为______。
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高考化学综合题专题复习【化学反应原理】专题解析含详细答案一、化学反应原理1．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。
回答下列问题：（1）仪器a的名称是__，冷凝管的作用是__。
（2）加入的乙酰丙酮可以减慢水解反应的速率，其原理可能是__(填字母)。
A.增加反应的焓变B.增大反应的活化能C.减小反应的焓变D.降低反应的活化能制备过程中，减慢水解反应速率的措施还有_。
（3）步骤②中制备二氧化钛溶胶的化学方程式为__。
如图所示实验装置中，可用于灼烧二氧化钛凝胶的是__(填字母)。
（4）测定样品中TiO2纯度的方法是：精确称取0.2000g样品放入锥形瓶中，加入硫酸和硫酸铵的混合溶液，加强热使其溶解。
冷却后，加入一定量稀盐酸得到含TiO2+的溶液。
加入金属铝，将TiO2+全部转化为Ti3+。
待过量的金属铝完全溶解并冷却后，加入指示剂，用0.1000mol·L-1NH4Fe(SO4)2溶液滴定至终点。
重复操作2次，消耗0.1000mol·L-1NH4Fe(SO4)2溶液的平均值为20.00mL(已知：Ti3++Fe3++H2O=TiO2++Fe2++2H+)。
①加入金属铝的作用除了还原TiO2+外，另一个作用是__。
②滴定时所用的指示剂为__(填字母)。
a.酚酞溶液b.KSCN溶液c.KMnO4溶液d.淀粉溶液③样品中TiO2的质量分数为__%。
(Ti相对分子质量为48)【答案】温度计冷凝回流 B 用含水20%的乙醇溶液代替水，缓慢滴加Ti(OC4H9)4+2H2O=TiO2+4C4H9OH a 与酸反应生成氢气，形成氢气氛围，防止Ti3+在空气中被氧化 b 80【解析】【分析】以钛酸四丁酯[Ti(OC4H9)4]为原料，在三颈烧瓶中反应可得到二氧化钛溶胶，再经过干燥、灼烧即可得纳米TiO2。
【详解】（1）由装置图可知，仪器a为温度计；冷凝管可起到冷凝回流的作用；故答案为：温度计：冷凝回流；（2）加入催化剂，不能改变焓变（只与反应的始末状态有关），可降低或增大活化能，而该处减缓反应速率，则增加活化能的作用，导致反应速率减小；另外为减慢水解反应速率，还可用含有20%的乙醇溶液代替水，缓慢滴加；故答案为：B；用含水20%的乙醇溶液代替水，缓慢滴加；（3）Ti（OC4H9）4发生水解生成TiO2和丁醇，方程式为Ti（OC4H9）4+2H2O=TiO2+4C4H9OH；灼烧二氧化钛凝胶，应在坩埚中进行；故答案为：Ti（OC4H9）4+2H2O=TiO2+4C4H9OH；a；（4）①加入铝，可与TiO2+反应生成Ti3+，与酸反应生成氢气，避免Ti3+被氧化；②用NH4Fe（SO4）2溶液滴定，含有铁离子，可用KSCN做指示剂，滴定终点溶液颜色变为红色；③根据方程式可得关系式TiO2～Ti3+～Fe3+～NH4Fe（SO4）2，n（NH4Fe（SO4）2）=0.1000mol•L-l×0.02L=0.002mol，则n（TiO2）=0.00200mol，m（TiO2）=0.00200mol×80g/mol=0.16g00，则质量分数为0.1600g100%80% 0.2000g⨯=；故答案为：与酸反应生成氢气，形成氢气氛围，防止Ti3+在空气中被氧化；b；80。
2．某同学进行实验研究时，欲配1.0mol•L-1Ba(OH)2溶液，但只找到在空气中暴露已久的Ba(OH)2·8H2O试剂（化学式量：315）。
在室温下配制溶液时发现所取试剂在足量的水中仅部分溶解，烧杯中存在大量未溶物。
为探究原因，该同学查得Ba(OH)2·8H2O在283K、293K 和303K时的溶解度（g/100g H2O）分别为2.5、3.9和5.6。
（1）烧杯中未溶物可能仅为BaCO3，理由是___________________________________。
（2）假设试剂由大量Ba(OH)2·8H2O和少量BaCO3组成，设计实验方案，进行成分检验。
在答题纸上进一步完成实验步骤、预期现象和结论_____。
（不考虑结晶水的检验；室温时BaCO3饱和溶液的pH=9.6）限选试剂及仪器：稀盐酸、稀硫酸、NaOH溶液、澄清石灰水、pH计、烧杯、试管、带塞导气管、滴管步骤1：取适量试剂于洁净烧杯中，加入足量蒸馏水，充分搅拌，静置，过滤，得滤液和沉淀。
步骤2：取适量滤液于试管中，滴加稀硫酸。
步骤3：取适量步骤1中的沉淀于试管中，_____。
步骤4：将试剂初步提纯后，准确测定其中Ba(OH)2·8H2O的含量。
实验如下：（3）配制250mL约0.1mol•L-1Ba(OH)2溶液：准确称取w克试样，置于烧杯中，加适量蒸馏水，__________，将溶液转入_____________，洗涤，定容，摇匀。
（4）滴定：准确量取25.00mL所配制Ba(OH)2溶液于锥形瓶中，滴加指示剂，将__________（填“0.020”、“0.05”、“0.1980”或“1.5”）mol•L-1盐酸装入50mL酸式滴定管，滴定至终点，记录数据。
重复滴定2次。
平均消耗盐酸VmL。
计算Ba(OH)2·8H2O的质量分数＝__________________（只列出算式，不做运算）。
（5）室温下，________(填“能”或“不能”) 配制1.0 mol•L-1Ba(OH)2溶液。
【答案】由于Ba(OH)2·8H2O与空气中的CO2反应，所取试剂许多已变质为BaCO3，未变质的Ba(OH)2·8H2O在配制溶液时能全部溶解实验步骤预期现象和结论步骤1：取适量试剂于洁净烧杯中，加入足量蒸馏水，充分搅拌，静置，过滤，得滤液和沉淀。
步骤2：取适量滤液于试管中，滴加稀硫酸。
出现白色沉淀，说明该试剂中有Ba2+存在步骤3：取适量步骤1中的沉淀于是试管中，滴加稀盐酸，连接带塞导气管将产生的气体导入澄清石灰水中。
澄清石灰水变混浊。
说明该试剂中含有BaCO3搅拌溶解 250mL容量瓶中 0.1980 2500.198010315100%225.00Vw⨯⨯⨯⨯⨯⨯不能【解析】【分析】【详解】（1）Ba(OH)2属于强碱，易吸收空气中的水蒸气和CO2形成难溶的BaCO3沉淀，因此长时间暴露在空气中时Ba(OH)2就有可能转化为BaCO3。
（2）Ba(OH)2易溶于水，所以滤液中含有Ba2＋，因此滴加稀硫酸使会产生白色沉淀BaSO4；要想验证沉淀为BaCO3，可以利用其能与酸反应产生能使澄清石灰水变浑浊的CO2气体；为进一步证明试剂是否还有Ba(OH)2·8H2O，可以取步骤1中的滤液，用pH计测其pH值，若pH＞9.6，即证明滤液不是纯BaCO3溶液，即证明是由大量Ba(OH)2·8H2O和少量BaCO3组成，假设成立。
（3）由于试样中含有难溶性的BaCO3，因此加水溶解后要过滤，且冷却后再转移到250mL 容量瓶中。
（4）Ba(OH)2溶液的浓度约为0.1mol•L-1，体积是25mL，由于酸式滴定管的容量是50mL，因此盐酸的浓度至少应该是0.1 mol•L-1。
若盐酸的浓度过大，反应过快，不利于控制滴定终点，所以选择0.1980 mol•L-1的盐酸最恰当。
消耗盐酸的物质的量是0.1980×V×10－3mol，所以25.00mL溶液中含有Ba(OH)2的物质的量是30.1980102V-⨯⨯mol，所以w克试样中Ba(OH)2的质量是30.198010250315225Vg-⨯⨯⨯⨯，故Ba(OH)2·8H2O的质量分数=32500.198010315100%225.00Vw-⨯⨯⨯⨯⨯⨯。
（5）若配制1L1.0 mol•L-1Ba(OH)2溶液，则溶液中溶解的Ba(OH)2·8H2O的质量是315g，所以此时的溶解度约是3151000×100＝31.5 g/100g H2O，而在常温下Ba(OH)2·8H2O是3.9 g/100gH2O，显然不可能配制出1.0 mol•L-1Ba(OH)2溶液。
3．二氧化氯(ClO2)具有强氧化性，在工业上常用作水处理剂、漂白剂。
ClO2是一种易溶于水的黄绿色气体，其体积分数超过10%时易引起爆炸。
某研究小组欲用以下三种方案制备ClO2，回答下列问题：（1）以黄铁矿(FeS2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备ClO2，黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被ClO3-氧化成SO42-，写出制备ClO2的离子方程式__。
（2）用过氧化氢作还原剂，在硫酸介质中还原NaClO3制备ClO2，并将制得的ClO2用于处理含CN-废水。
实验室模拟该过程的实验装置(夹持装置略)如图所示。
①装置A的名称是__，装置C的作用是__。
②反应容器B应置于30℃左右的水浴中，目的是__。
③通入氮气的主要作用有3个，一是可以起到搅拌作用，二是有利于将ClO2排出，三是__。
④ClO2处理含CN-废水的离子方程式为__，装置E的作用是__。
（3）氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2的方法。
①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质。
某次除杂操作时，往粗盐水中先加入过量的__（填化学式），至沉淀不再产生后，再加入过量的Na2CO3和NaOH，充分反应后将沉淀一并滤去。
②用石墨做电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2，工作原理如图所示，写出阳极产生ClO2的电极反应式__。
【答案】FeS2+15ClO3-+14H+=15ClO2+Fe3++2SO42-+7H2O 恒压漏斗安全瓶提高化学反应速率，同时防止过氧化氢受热分解稀释ClO2，防止其爆炸 2CN-+2ClO2=2CO2+N2+2Cl-吸收ClO2等气体，防止污染大气 BaCl2 Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+【解析】【分析】二氧化氯(ClO2)具有强氧化性，在工业上常用作水处理剂、漂白剂。
分别利用无机反应和电解原理制备二氧化氯，三种方法均利用了氧化还原反应。
【详解】（1）以黄铁矿(FeS2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备ClO2，黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被ClO3-氧化成SO42-，根据氧化还原反应中电子守恒和元素守恒，可以写出制备ClO2的离子方程式为FeS2+15ClO3-+14H+=15ClO2+Fe3++2SO42-+7H2O。