2020-2021高考化学培优专题复习化学反应原理练习题

2020-2021高考化学培优专题复习化学反应原理练习题一、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。

所以假设c (Na 2S 2O 3)=a mol/L ，列电子得失守恒式：10.58806=a 0.02513294⨯⨯⨯⨯，解得a=0.1600mol/L 。

2．过碳酸钠（2Na 2CO 3•3H 2O 2）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：①相关反应的方程式如下：2Na 2CO 3+3H 2O 2＝2Na 2CO 3•3H 2O 2△H ＜0②工业上常以产品活性氧的质量分数[ω（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/%5 65.3 12.7110 73.2 13.2415 85.0 13.5520 83.2 13.3025 55.1 12.78表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/%5 65.7 13.3010 76.8 14.7515 81.3 14.2620 89.0 13.8225 87.9 13.51（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•L﹣1的Na2S2O3标准溶液滴定，若该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：2Na2S2O3+I2＝Na2S4O6+2NaI]【答案】15℃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：①，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；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[ω（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﹣＝2H2O+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质：2Na2S2O3+I2＝Na2S4O6+2NaI，则H2O2～2Na2S2O3，n（Na2S2O3）＝2n（H2O2），则消耗的标准液的体积为＝(0.136×0.1000g) ×2÷16÷0.1000mol/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。

3．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2222MnO 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8abmg40abmg /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)。