1、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附答案解析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附答案解析一、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)33H2O并测定的含量。请回答下列相关问题。IFeC2O42H2O的制备向烧杯中加入5.0g(NH4)2Fe(SO4)26H2O、15mL蒸馏水、1mL3moL/L的硫酸，加热溶解后加入25mL饱和H2C2O4溶液，继续加热并搅拌一段时间后冷却，将所得FeC2O42H2O晶体过滤、洗涤。（1）制备FeC2O42
2、H2O时，加入3molL硫酸的作用是_。IIK3Fe(C2O4)33H2O的制备向I中制得的FeC2O42H2O晶体中加入10mL饱和K2C2O4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)3+3K2C2O4+3H2C2O4=2K3Fe(C2O4)3+6H2O。（3）H2O2溶液完全加入后将混合物加热煮沸一段时间的目的
3、是_。III含量的测定称取0.22g中制得的K3Fe(C2O4)33H2O晶体于锥形瓶中，加入50mL蒸馏水和15mL3molL的硫酸，用0.02000molL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)，K3Fe(C2O4)33H2O样品中的质量分数是_。【答案】抑制的水解（答案合理即可） 分解过量的（答案合理即可） 酸式滴定管 最后一滴标准溶液滴入后，溶液变为浅红色且不再改变 50% 【解析】【分析】（1）制备时
4、，加入硫酸的作用是抑制的水解；（2）根据信息第一个生成K3Fe(C2O4)3的化学方程式是；（3）为避免其干扰后续实验，可将混合物加热煮沸，使过量的分解；（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，高锰酸根离子中的被还原生成，所以溶液中除过量硫酸外，还有和；由题给数据计算可得。【详解】（1）(NH4)2Fe(SO4)2为强酸弱碱盐，NH4+、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FeC2O42H2O的制备，故答案为：抑制Fe2+的水解；（2）由题给信息可知，FeC2O4和K2C2O4在40条件下与双氧水反应生成K3Fe(C2O4)3和氢氧
5、化铁沉淀，反应的化学方程式为，故答案为：；（3）由于加入了过量的，为避免其干扰后续实验，可将混合物加热煮沸，使过量的分解，故答案为：分解过量的；（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，且半分钟不褪色，故答案为：酸式滴定管；最后一滴标准溶液滴入后，溶液变为浅红色且不再改变；（5）草酸根被氧化生成二氧化碳，高锰酸根离子中的被还原生成，所以溶液中除过量硫酸外，还有和三种溶质；由题意可知，晶体中的质量为，则的质量分数为100%=50%，故答案为：、；50%。2某同学设计如下三个实验方案以探究某反应是放热反应还是吸热反应：方案一
6、：如图1，在小烧杯里放一些除去氧化铝保护膜的铝片，然后向烧杯里加入10 mL 2 molL1稀硫酸，再插入一支温度计，温度计的温度由20 逐渐升至75 ，随后，温度逐渐下降至30 ，最终停留在20 。方案二：如图2，在烧杯底部用熔融的蜡烛粘一块小木片，在烧杯里加入10 mL 2 molL1硫酸溶液，再向其中加入氢氧化钠溶液，片刻后提起烧杯，发现小木片脱落下来。方案三：如图3，甲试管中发生某化学反应，实验前U形管红墨水液面相平，在化学反应过程中，通过U形管两侧红墨水液面高低判断某反应是吸热反应还是放热反应。序号甲试管里发生反应的物质U形管里红墨水液面氧化钙与水左低右高氢氧化钡晶体与氯化铵晶体(充
7、分搅拌)？铝片与烧碱溶液左低右高铜与浓硝酸左低右高根据上述实验回答相关问题：（1）铝片与稀硫酸的反应是_(填“吸热”或“放热”)反应，写 出该反应的离子方程式：_。（2）方案一中，温度升至最大值后又下降的原因是_。（3）方案二中，小木片脱落的原因是_，由此得出的结论是_。（4）方案三中，如果甲试管里发生的反应是放热反应，则U形管里红墨水液面：左边_(填“高于”“低于”或“等于”)右边。（5）由方案三的现象得出结论：组物质发生的反应都是_(填“吸热”或“放热”)反应，如果放置较长时间，可观察到U形管里的现象是_。（6）方案三实验的U形管中的现象为_，说明反应物的总能量_(填“大于”“小于”或“等
8、于”)生成物的总能量【答案】放热 2Al6H=2Al33H2 反应完全后，热量向空气中传递，烧杯里物质的温度降低 蜡烛熔化 氢氧化钠与硫酸的反应放热 低于 放热 红墨水液面左右相平 红墨水液面左高右低 小于 【解析】【分析】【详解】（1）金属与酸的反应是放热反应，因此铝片与稀硫酸的反应是放热反应，该反应的离子方程式为2Al6H=2Al33H2，故答案为放热；2Al6H=2Al33H2；（2）方案一中，温度升至最大值后又下降的原因可能是反应完全后，热量向空气中传递，烧杯里物质的温度降低，故答案为反应完全后，热量向空气中传递，烧杯里物质的温度降低；（3）方案二中，反应放出的热量，使得蜡烛熔化，小木
9、片脱落，故答案为蜡烛熔化；氢氧化钠与硫酸的反应放热；（4）方案三中，如果甲试管里发生的反应是放热反应，装置中气体的压强增大，U形管里红墨水液面：左边低于右边，故答案为低于；（5）由方案三的现象得出结论：组物质发生的反应都是放热反应，如果放置较长时间，热量散失，装置中气体的压强与外界压强相等， U形管中红墨水液面左右相平，故答案为放热；红墨水液面左右相平；（6）方案三实验属于吸热反应，U形管中红墨水液面左高右低，故答案为红墨水液面左高右低；小于。3为了证明化学反应有一定的限度，进行了如下探究活动：步骤1：取8mL0.1的KI溶液于试管,滴加0.1的FeCl3溶液56滴,振荡；请写出步骤1中发生的
10、离子反应方程式：_步骤2:在上述试管中加入2mLCCl4，充分振荡、静置；步骤3：取上述步骤2静置分层后的上层水溶液少量于试管，滴加0.1的KSCN溶液56滴，振荡，未见溶液呈血红色。探究的目的是通过检验Fe3+，来验证是否有Fe3+残留，从而证明化学反应有一定的限度。针对实验现象，同学们提出了下列两种猜想：猜想一：KI溶液过量，Fe3+完全转化为Fe2+，溶液无Fe3+猜想二：Fe3+大部分转化为Fe2+，使生成Fe（SCN）3浓度极小，肉眼无法观察其颜色为了验证猜想，在查阅资料后，获得下列信息：信息一：乙醚比水轻且微溶于水，Fe（SCN）3在乙醚中的溶解度比在水中大。信息二：Fe3+可与反
11、应生成蓝色沉淀，用K4Fe（CN）6溶液检验Fe3+的灵敏度比用KSCN更高。结合新信息，请你完成以下实验：各取少许步骤2静置分层后的上层水溶液于试管A、B中，请将相关的实验操作、预期现象和结论填入下表空白处：实验操作预期现象结论实验1：在试管A加入少量乙醚，充分振荡，静置_实验2：_若产生蓝色沉淀则“猜想二”成立【答案】 若液体分层，上层液体呈血红色。 则“猜想一”不成立 在试管B中滴加5-6滴K4Fe（CN）6溶液，振荡 【解析】【分析】【详解】（1） KI溶液与FeCl3溶液离子反应方程式；（2）由信息信息一可得：取萃取后的上层清液滴加2-3滴K4Fe（CN）6溶液，产生蓝色沉淀，由信息
12、二可得：往探究活动III溶液中加入乙醚，充分振荡，乙醚层呈血红色，实验操作预期现象结论若液体分层，上层液体呈血红色。则“猜想一”不成立实验2：在试管B中滴加5-6滴K4Fe（CN）6溶液，振荡4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
13、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_（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）。实验是否加入Fe2(SO4)3否否加入5g否是否加入H2S
14、O4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/%0.92212.720.857.3实验中Cr2O72-放电的电极反应式是_。实验中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_。【答案】溶液变黄色 否 Cr2O72-(橙色)+H2OCrO42-(黄色)+2H+正向是吸热反应，若因浓H2SO4溶于水而温度升高，平衡正向移动，溶液变为黄色。而实际的实验现象是溶液橙色加深，说明橙色加深就是增大c(H+)平衡逆向移动的结果 减小 大于 Cr2O72-+6I
15、-+14H+=2Cr3+3I2+7H2O Cr2O72-+6e-+14H+=2Cr3+7H2O 阳极Fe失电子生成Fe2+，Fe2+与Cr2O72-在酸性条件下反应生成Fe3+，Fe3+在阴极得电子生成Fe2+，继续还原Cr2O72-，Fe2+循环利用提高了Cr2O72-的去除率 【解析】【分析】根据平衡移动原理分析对比实验；注意从图中找出关键信息。【详解】（1）由Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-(黄色)+2H+及平衡移动原理可知，向重铬酸钾溶液中加入氢氧化钠溶液后，可以减小溶液中的氢离子浓度，使上述平衡向正反应方向移动，因此，试管c和b（只加水，对比加水稀释引起的颜色变化）对比，
16、试管c的现象是：溶液变为黄色。（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。我认为不需要再设计实验证明，故填否。理由是：Cr2O72-(橙色)+H2OCrO42-(黄色)+2H+正向是吸热反应，浓H2SO4溶于水会放出大量的热量而使溶液的温度升高，上述平衡将正向移动，溶液会变为黄色。但是，实际的实验现象是溶液的橙色加深，说明上述平衡是向逆反应方向移动的，橙色加深只能是因为增大了c(H+)的结果。（3）对比试管a、b、c的实验现象，可知随着溶液的pH增大，上述平衡向正反应方向移动，减
17、小，而 增大，故减小。（4）向试管c继续滴加KI溶液，溶液的颜色没有明显变化，但是，加入过量稀H2SO4后，溶液变为墨绿色，增大氢离子浓度，上述平衡向逆反应方向移动，CrO42-转化为Cr2O72-，Cr2O72-可以在酸性条件下将I-氧化，而在碱性条件下，CrO42-不能将I-氧化，说明+6价铬盐氧化性强弱为：Cr2O72-大于CrO42-；此过程中发生的氧化还原反应的离子方程式是Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3+3I2+7H2O。（5）实验中，Cr2O72-在阴极上放电被还原为Cr3+，硫酸提供了酸性环境，其电极反应式是Cr2O72-+6e-+14H+=2Cr3+7H2O。由实验
18、中Fe3+去除Cr2O72-的机理示意图可知，加入Fe2(SO4)3溶于水电离出Fe3+，在直流电的作用下，阳离子向阴极定向移动，故Fe3+更易在阴极上得到电子被还原为Fe2+，Fe2+在酸性条件下把Cr2O72-还原为Cr3+。如此循环往复，Fe3+在阴极得电子生成Fe2+，继续还原Cr2O72-，Fe2+循环利用提高了Cr2O72-的去除率。由此可知，实验iv中Cr2O72-去除率提高较多的原因是：阳极Fe失电子生成Fe2+，Fe2+与Cr2O72-在酸性条件下反应生成Fe3+，Fe3+在阴极得电子生成Fe2+，继续还原Cr2O72-，故在阴阳两极附近均在大量的Fe2+，Fe2+循环利用提
19、高了Cr2O72-的去除率。【点睛】本题中有很多解题的关键信息是以图片给出的，要求我们要有较强的读图能力，能从图中找出解题所需要的关键信息，并加以适当处理，结合所学的知识解决新问题。5亚硝酸钠是一种工业盐，外观与食盐非常相似，毒性较强。.经查：Ksp(AgNO2)=2108，Ksp(AgCl)=1.81010；Ka(HNO2)=5.1104。请设计最简单的方法鉴别NaNO2和NaCl两种固体_. 某小组同学用如下装置（略去夹持仪器）制备亚硝酸钠已知：2NONa2O2=2NaNO2； 酸性条件下，NO和NO2都能与MnO4反应生成NO3和Mn2。（1）使用铜丝的优点是_。（2）装置A中发生反应的
20、化学方程式为_。装置C中盛放的药品是_；（填字母代号）A浓硫酸 BNaOH溶液 C水 D四氯化碳（3）该小组称取5.000g制取的样品溶于水配成250ml溶液，取25.00ml溶液于锥形瓶中，用0.1000molL1酸性KMnO4溶液进行滴定，实验所得数据如下表所示：滴定次数1234消耗KMnO4溶液体积/mL20.9020.1220.0019.88第一次实验数据出现异常，造成这种异常的原因可能是_（填字母代号）。a锥形瓶洗净后未干燥b酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗c滴定终点时仰视读数酸性KMnO4溶液滴定亚硝酸钠溶液的离子方程式为_。该样品中亚硝酸钠的质量分数为_。【答案】分别取两种
21、固体样品少量于试管中加水溶解; 再分别滴加酚酞试液, 变红的为NaNO2可以控制反应的发生与停止Cu +4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2OCbc6H+2MnO4+5NO2=2Mn2+5NO3+3H2O69%【解析】试题分析：.根据NaNO2为强碱弱酸盐，亚硝酸根离子水解导致溶液显示碱性分析；.装置A中是浓硝酸和铜加热发生的反应，反应生成二氧化氮、硝酸铜和水，装置C中是A装置生成的二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮；通过装置D中的干燥剂吸收水蒸气，通过装置F中的干燥剂防止水蒸气进入，通过装置E中的过氧化钠与一氧化氮反应，最后通过酸性高锰酸钾溶液除去剩余一氧化氮防止污染空气，据
22、此分析解答。解析：.酸越弱相应酸根越容易水解，溶液碱性越强，因此鉴别NaNO2和NaCl两种固体的方法是：分别取两种固体样品少量于试管中加水溶解，再分别滴加酚酞试液，变红的为NaNO2；.（1）可通过上下移动铜丝控制反应是否进行，所以使用铜丝的优点是可以控制反应的发生与停止；（2）浓硝酸和铜加热发生反应生成二氧化氮、硝酸铜和水，方程式为：Cu +4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2+2H2O ；通过装置C中的水与二氧化氮反应生成硝酸和一氧化氮；通过装置F中的干燥剂防止水蒸气进入与过氧化钠反应，所以C中的药品是水，答案选C；（3）a锥形瓶洗净后未干燥，待测液的物质的量不变，对V（标准）无影
23、响，根据c（待测）=c(标注)V(标准)/V(待测)可知，c（标准）不变，a错误；b酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗，标准液的浓度偏小，造成V（标准）偏大，根据c（待测）=c(标注)V(标准)/V(待测)可知，c（标准）偏大，b正确；c滴定终点时仰视读数，造成V（标准）偏大，根据c（待测）=c(标注)V(标准)/V(待测)可知，c（标准）偏大，c正确；答案选bc；该反应中亚硝酸根离子被氧化为硝酸根离子，高锰酸根离子被还原为锰离子，离子方程式为 6H+2MnO4+5NO2=2Mn2+5NO3+3H2O；根据表中数据可知第一次实验数据误差太大，舍去，消耗高锰酸钾溶液体积的平均值是0.02L，
24、高锰酸钾的物质的量是0.1mol/L0.02L=0.002mol，则根据方程式6H+2MnO4+5NO2=2Mn2+5NO3+3H2O可知，亚硝酸钠的物质的量是0.002mol5/2=0.005mol，则原样品中亚硝酸钠的物质的量是0.005mol100mL/25mL=0.02mol，其质量为0.02mol69g/mol=1.38g，所以样品中亚硝酸钠的质量分数1.38g/2g100%=69.0%.点睛：注意掌握综合实验设计题的解题思路：（1）明确实验的目的和原理。实验原理是解答实验题的核心，是实验设计的依据和起点。实验原理可从题给的化学情景(或题首所给实验目的)并结合元素化合物等有关知识获取
25、。在此基础上，遵循可靠性、简捷性、安全性的原则，确定符合实验目的、要求的方案。（2）理清实验操作的先后顺序。根据实验原理所确定的实验方案中的实验过程，确定实验操作的方法步骤，把握各步实验操作的要点，理清实验操作的先后顺序。（3）看准图，分析各项实验装置的作用。有许多综合实验题图文结合，思考容量大。在分析解答过程中，要认真细致地分析图中所示的各项装置，并结合实验目的和原理，确定它们在该实验中的作用。（4）细分析，得出正确的实验结论。实验现象(或数据)是化学原理的外在表现。在分析实验现象(或数据)的过程中，要善于找出影响实验成败的关键以及产生误差的原因，或从有关数据中归纳出定量公式，绘制变化曲线等
26、。6K3Fe(C2O4)33H2O三草酸合铁()酸钾晶体易溶于水,难溶于乙醇,可作为有机反应的催化剂。实验室可用铁屑为原料制备,相关反应的化学方程式为:Fe+H2SO4FeSO4+H2、FeSO4+H2C2O4+2H2OFeC2O42H2O+H2SO4、2FeC2O42H2O+H2O2+H2C2O4+3K2C2O42K3Fe(C2O4)3+6H2O、2MnO4+5C2O42+16H+2Mn2+10CO2+8H2O。回答下列问题:(1)铁屑中常含硫元素,因而在制备FeSO4时会产生有毒的H2S气体,该气体可用氢氧化钠溶液吸收。下列吸收装置正确的是_。(2)在将Fe2+氧化的过程中,需控制溶液温度
27、不高于40 ,理由是_;得到K3Fe(C2O4)3溶液后,加入乙醇的理由是_。(3)晶体中所含结晶水可通过重量分析法测定,主要步骤有:称量,置于烘箱中脱结晶水,冷却,称量,_(叙述此步操作),计算。步骤若未在干燥器中进行,测得的晶体中所含结晶水含量_(填“偏高”“偏低”或“无影响”);步骤的目的是_。(4)晶体中C2O42含量的测定可用酸性KMnO4标准溶液滴定。称取三草酸合铁()酸钾晶体m g溶于水配成250 mL溶液,取出20.00 mL放入锥形瓶中,用0.010 0 molL-1酸化的高锰酸钾溶液进行滴定。下列操作及说法正确的是_。A.滴定管用蒸馏水洗涤后,即可装入标准溶液B.装入标准溶
28、液后,把滴定管夹在滴定管夹上,轻轻转动活塞,放出少量标准液,使尖嘴充满液体C.接近终点时,需用蒸馏水冲洗瓶壁和滴定管尖端悬挂的液滴有同学认为该滴定过程不需要指示剂,那么滴定终点的现象为_,若达到滴定终点消耗高锰酸钾溶液V mL,那么晶体中所含C2O42的质量分数为_(用含V、m的式子表示)。【答案】A 防止H2O2分解 三草酸合铁()酸钾在乙醇中溶解度小 重复步操作至恒重 偏低 检验晶体中的结晶水是否已全部失去 B 当滴入最后一滴KMnO4溶液,锥形瓶中溶液恰好由无色变为浅红色,且半分钟不褪色 【解析】【分析】【详解】（1）A该装置中硫化氢与氢氧化钠溶液接触面积大，从而使硫化氢吸收较完全，且该装置中气压较稳定，不产生安全问题，故A正确；B硫化氢与氢氧化钠接触面积较小，所以吸收不完全，故B错误；C没有排气装置，导致该装置内气压增大而产生安全事故，故C错误；D该装置中应遵循“长进短出”的原理，故D错误；故选A；（2）双氧水不稳定，温度高时，双氧水易分解，为防止双氧水分解，温度应低些；根据相似相溶原理知，三草酸合铁酸钾在乙醇中溶解度小，所以得到K3Fe(C2O4)3溶液后，再想获
