备战高考化学化学反应原理的综合题试题附答案解析Word下载.docx

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②b中电压表指针逆向偏移后，银为_________极（填“正”或“负”）。

③由实验得出Ag+和Fe2+反应的离子方程式是___________。

（3）为进一步验证乙同学的结论，丙同学又进行了如下实验：

实验Ⅲ

将2mL2mol/LFe（NO3）3溶液加入有银镜的试管中

银镜消失

实验Ⅳ

将2mL1mol/LFe2（SO4）3溶液加入有银镜的试管中

银镜减少，未消失

实验Ⅴ

将2mL2mol/LFeCl3溶液加入有银镜的试管中

①实验Ⅲ___________（填“能”或“不能”）证明Fe3+氧化了Ag，理由是_____________。

②用化学反应原理解释实验Ⅳ与Ⅴ的现象有所不同的原因：

_____________。

【答案】Ag2SO4有黑色固体（Ag）生成，加入KSCN溶液后变红Fe2+－e-＝Fe3+负Fe2+＋Ag+

Fe3+＋Ag不能因为Fe（NO3）3溶液呈酸性，酸性条件下NO3-也可能氧化Ag溶液中存在平衡：

Fe3+＋Ag

Fe2+＋Ag+，且AgCl比Ag2SO4溶解度更小，Cl-比SO42-更有利于降低Ag+浓度，所以实验Ⅴ比实验Ⅳ正向进行的程度更大（或促使平衡正向移动，银镜溶解）。

【解析】

【分析】

【详解】

（1）将2mL1mol/LAgNO3溶液加入到1mL1mol/LFeSO4溶液中发生复分解反应会生成硫酸银白色沉淀，银离子具有强氧化性会氧化Fe2+为Fe3+，银离子被还原为黑色固体金属单质银；

取上层清液，滴加KSCN溶液溶液变红说明有铁离子生成；

①上述分析可知白色沉淀为硫酸银，它的化学式是Ag2SO4，故答案为Ag2SO4；

②甲同学得出Ag+氧化了Fe2+的依据是实验现象中，银离子被还原为黑色固体金属单质银，取上层清液，滴加KSCN溶液溶液变红说明有铁离子生成，故答案为有黑色固体（Ag）生成，加入KSCN溶液后变红；

（2）①实验过程中电压表指针偏移，偏移的方向表明：

电子由石墨经导线流向银，依据原电池原理可知银做原电池正极，石墨做原电池负极，负极是甲池溶液中亚铁离子失电子发生氧化反应生成铁离子，a中甲烧杯里的电极反应式是Fe2+-e-=Fe3+；

故答案为Fe2+-e-=Fe3+；

②随后向甲烧杯中逐渐加入浓Fe2（SO4）3溶液，和乙池组成原电池，发现电压表指针的变化依次为，偏移减小→回到零点→逆向偏移，依据电子流向可知乙池中银做原电池负极，发生的反应为铁离子氧化为银生成亚铁离子；

故答案为负；

③由实验现象得出，Ag+和Fe2+反应生成铁离子和金属银，反应的离子方程式是Fe2++Ag+

Fe3++Ag；

故答案为Fe2++Ag+

（3）①将2mL2mol/LFe（NO3）3溶液加入有银镜的试管中银镜消失，说明银杯氧化，可能是溶液中铁离子的氧化性，也可能是铁离子水解显酸性的溶液中，硝酸根离子在酸溶液中具有了强氧化性，稀硝酸溶解银，所以实验Ⅲ不能证明Fe3+氧化了Ag，故答案为不能；

因为Fe（NO3）3溶液呈酸性，酸性条件下NO3-也可能氧化Ag；

②将2mL1mol/LFe2（SO4）3溶液加入有银镜的试管中银镜减少，未消失说明部分溶解，将2mL2mol/LFeCl3溶液加入有银镜的试管中银镜消失，说明银溶解完全，依据上述现象可知，溶液中存在平衡：

Fe3++Ag

Fe2++Ag+，且AgCl比Ag2SO4溶解度更小，Cl-比SO42-更有利于降低Ag+浓度，所以实验Ⅴ比实验Ⅳ正向进行的程度更大，故答案为溶液中存在平衡：

Fe2++Ag+，且AgCl比Ag2SO4溶解度更小，Cl-比SO42-更有利于降低Ag+浓度，所以实验Ⅴ比实验Ⅳ正向进行的程度更大。

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：

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10mL2mol·

L－1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10mL2mol·

L－1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。

甲试管里发生反应的物质

U形管里红墨水液面

①

氧化钙与水

左低右高

②

氢氧化钡晶体与氯化铵晶体（充分搅拌）

？

③

铝片与烧碱溶液

④

铜与浓硝酸

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：

①③④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②的U形管中的现象为________，说明反应物的总能量________（填“大于”“小于”或“等于”）生成物的总能量

【答案】放热2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑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

（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2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑，故答案为放热；

2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑；

（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；

①③④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②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．锂离子电池能够实现千余次充放电，但长时间使用后电池会失效，其中的化学试剂排放至环境中不仅会造成环境污染，还会造成资源的浪费。

实验室模拟回收锂离子电池中的Co、Ni、Li的流程如图。

LiCoO2难溶于水，易溶于酸。

回答下列问题：

（1）LiCoO2中Co的化合价是__。

（2）LiCoO2在浸出过程中反应的离子方程式是__。

（3）浸出剂除了H2O2外，也可以选择Na2S2O3，比较二者的还原效率H2O2__（填“>

”或“<

”）Na2S2O3（还原效率：

还原等物质的量的氧化剂消耗还原剂的物质的量）。

（4）提高浸出效率的方法有__。

（5）利用Cyanex272萃取时，pH对钴、镍萃取分离效果的影响如图。

从图中数据可知，用Cyanex272萃取分离时，最佳pH是__。

（6）反萃取的离子方程式为2H++CoR2=Co2++2HR，则反萃取剂的最佳选择是__。

（7）常温下，若水相中的Ni2+的质量浓度为1.18g·

L-1，则pH=__时，Ni2+开始沉淀。

[Ksp（Ni（OH）2=2×

10-15]

（8）参照题中流程图的表达，结合信息设计完成从水相中分离Ni和Li的实验流程图（如图）___。

提供的无机试剂：

NaOH、Na2CO3、NaF。

【答案】+32LiCoO2+6H++H2O2=2Co2++O2↑+2Li++4H2O<

适当升高温度，适当增加H2SO4浓度5.5H2SO47.5①NaOH②Ni（OH）2③NaF

（1）通过化合物中各元素化合价代数和为0进行计算；

（2）由流程图中有机相反萃取得到CoSO4，可知LiCoO2与H2O2在酸性条件下发生氧化还原反应，根据氧化还原反应的规律写出化学方程式；

（3）根据等物质的量H2O2和Na2S2O3作为还原剂转移电子的多少进行判断；

（4）提高浸出效率即提高化学反应速率；

（5）分离Co2+和Ni2+时，由于Co2+进入有机相，Ni进入水相，因此，应该选择钴的萃取率高而镍的萃取率低的pH范围；

（6）将钴洗脱进入水相中时，应该使反应向正反应方向移动，同时不能引入新杂质；

（7）根据Ksp（Ni（OH）2的表达式进行计算；

（8）根据表格中所给物质溶解度信息，调节pH应该用碱性物质，但要考虑分离Ni和Li元素不能使Ni和Li元素同时沉淀。

（1）LiCoO2中O元素为-2价，Li为+1价，根据化合物中各元素化合价代数和为0进行计算得Co的化合价为+3价；

（2）由流程图中有机相反萃取得到CoSO4，可知LiCoO2与H2O2在酸性条件下发生氧化还原反应，化学方程式为：

2LiCoO2+6H++H2O2=2Co2++O2↑+2Li++4H2O；

（3）1molH2O2作为还原剂转移2mol电子，1molNa2S2O3作为还原剂转移8mol电子，则Na2S2O3的还原效率更高；

（4）提高浸出效率可以适当升高温度，适当增加H2SO4浓度等；

（5）分离Co2+和Ni2+时，由于Co2+进入有机相，Ni进入水相，因此，应该选择钴的萃取率高而镍的萃取率低的pH范围，所以最佳pH是5.5；

（6）将钴洗脱进入水相中时，应该使反应向正反应方向移动，同时，为不引入新杂质，反萃取剂最好选择H2SO4；

（7）c（Ni2+）=

mol/L=0.02mol/L，则开始沉淀时，c（OH-）＝

=

=10-6.5mol/L，则pH=14-6.5=7.5；

（8）根据表格中所给物质溶解度信息，调节pH应该用碱性物质，但要考虑分离Ni和Li元素不能使Ni和Li元素同时沉淀，所以选用NaOH，则Ni（OH）2先沉淀，过滤后滤液中加入NaF生成LiF沉淀。

【点睛】

本题（5）选择合适的pH时，注意读懂图中信息，要根据实验的具体操作情况来分析。

4．草酸铵[（NH4）2C2O4]为无色柱状晶体，不稳定，受热易分解，可用于测定Ca2+、Mg2+的含量。

I．某同学利用如图所示实验装置检验草酸铵的分解产物。

（l）实验过程中，观察到浸有酚酞溶液的滤纸变红，装置B中澄清石灰水变浑浊，说明分解产物中含有____（填化学式）；

若观察到____，说明分解产物中含有CO2草酸铵分解的化学方程式为____。

（2）反应开始前，通人氮气的目的是____。

（3）装置C的作用是____。

（4）还有一种分解产物在一定条件下也能还原CuO，该反应的化学方程式为_____。

Ⅱ．该同学利用草酸铵测定血液中钙元素的含量。

（5）取20.00mL血液样品，定容至l00mL，分别取三份体积均为25.00mL稀释后的血液样品，加入草酸铵，生成草酸钙沉淀，过滤，将该沉淀溶于过量稀硫酸中，然后用0.0l00mol/LKMnO4溶液进行滴定。

滴定至终点时的实验现象为____。

三次滴定实验消耗KMnO4溶液的体积分别为0.43mL，0.4lmL，0.52mL，则该血液样品中钙元素的含量为__________mmol/L。

【答案】NH3、CO2E中黑色固体变红，F中澄清石灰水变浑浊（NH4）2C2O4

2NH3↑+CO2↑+CO↑+H2O排尽装置中的空气充分吸收CO2，防止干扰CO的检验2NH3+3CuO

3Cu+N2+3H2O因最后一滴KMnO4溶液的滴入，溶液变为粉红色，且半分钟内不褪去2.1

（l）按实验过程中观察到现象，推测分解产物并书写草酸铵分解的化学方程式；

（2）氮气驱赶装置内原有气体，从空气对实验不利因素来分析；

（3）由所盛装的物质性质及实验目的推测装置C的作用；

（4）从分解产物中找到另一个有还原性的物质，结合氧化还原反应原理写该反应的化学方程式；

Ⅱ．（5）三次平行实验，计算时要数据处理，结合关系式进行计算；

（l）实验过程中，观察到浸有酚酞溶液的滤纸变为红色说明分解产物中含有氨气，装置B中澄清石灰水变浑浊，说明分解产物中含有二氧化碳气体；

若观察到装置E中氧化铜由黑色变为红色，装置F中澄清石灰水变浑浊，说明分解产物中含有CO；

答案为：

NH3；

CO2；

E中黑色固体变红，F中澄清石灰水变浑浊；

草酸铵分解产生了CO2、NH3、CO，结合质量守恒定律知，另有产物H2O，则草酸铵分解的化学方程式为（NH4）2C2O4

2NH3↑+CO2↑+CO↑+H2O；

（NH4）2C2O4

（2）反应开始前，通人氮气的目的是排尽装置中的空气，避免CO与空气混合加热发生爆炸，并防止空气中的CO2干扰实验；

排尽装置中的空气；

（3）装置E和F是验证草酸铵分解产物中含有CO，所以要依次把分解产生的CO2、气体中的水蒸气除去，所以装置C的作用是：

吸收CO2，避免对CO的检验产生干扰；

充分吸收CO2，防止干扰CO的检验；

（4）还有一种分解产物在一定条件下也能还原CuO，那就是氨气，NH3也会与CuO反应，其产物是N2和水，该反应的化学方程式为2NH3+3CuO

3Cu+N2+3H2O；

2NH3+3CuO

（5）草酸钙沉淀溶于过量稀硫酸中得到草酸，用0.0l00mol/LKMnO4溶液进行滴定，反应为

，滴定至终点时，因最后一滴KMnO4溶液的滴入，溶液变为粉红色，且半分钟内不褪去；

因最后一滴KMnO4溶液的滴入，溶液变为粉红色，且半分钟内不褪去；

三次滴定实验消耗KMnO4溶液的体积分别为0.43mL，0.4lmL，0.52mL，应舍弃0.52mL，误差较大，则平均体积为0.42mL，滴定反应为

，

；

=1.05×

10−5mol，所以20mL血液样品中含有的钙元素的物质的量为

，即4.2×

10−2mmol，则该血液中钙元素的含量为

2.1。

5．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C2H2气体制取H2C2O4•2H2O。

（1）甲组的同学以电石（主要成分CaC2，少量CaS及Ca3P2杂质等）为原料，并用图1装置制取C2H2。

①装置A中用饱和食盐水代替水的目的是__。

②装置B中，NaClO将H2S、PH3 

氧化为硫酸及磷酸，本身被还原为NaCl，其中PH3被氧化的离子方程式为__。

（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H2C2O4•2H2O．制备装置如图2所示：

①装置D中多孔球泡的作用是__。

②装置D中生成H2C2O4的化学方程式为__。

③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。

①滴定终点的现象是__。

②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，使反应充分进行C2H2+8HNO3

H2C2O4+8NO2+4H2O蒸发浓缩、冷却结晶当加入最后一滴标准液，溶液呈浅红色且30s内不恢复原来的颜色

%

（1）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；

②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H2C2O4•2H2O，发生反应为：

C2H2+8HNO3

H2C2O4+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，据此分析解答；

①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；

②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：

H2C2O4+8NO2+4H2O；

③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）①滴定终点时，继续滴加高锰酸钾溶液，紫色不褪去；

②根据2MnO4-～5H2C2O4，由高锰酸钾的消耗可得H2C2O4的量，据此计算H2C2O4•2H2O的质量分数。

（1）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水代替水反应；

②NaClO将PH3氧化为磷酸，钙反应的离子方程式为：

PH3 

+4ClO-=H3PO4+4Cl-；

（2）①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；

C2H2+8HNO3

（3）①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30s内不恢复原来的颜色；

②准确称取m 

g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α，根据2MnO4-～～5H2C2O4•2H2O产品中H2C2O4•2H2O的质量分数为α=

%。

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。

6．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）。

限选试剂和仪器：

0.20mol·

L-1H2C2O4溶液、0.010mol·

L-1KMnO4溶液（酸性）、蒸馏水、试管、量筒、秒表、恒温水浴槽

物理量

V（0.20mol·

L-1

H2C2O4溶液）/mL

V（蒸馏水）/mL

V（0.010mol·

KMnO4溶液）/mL

T/℃

乙

2.0

4.0

50

25

1.0

（1）上述实验①、②是探究__________对化学反应速率的影响；

若上述实验②、③是探究浓度对化学反应速率的影响，则a为_____________；

乙是实验需要测量的物理量，则表格中“乙”应填写___________。

[测定H2C2O4·

xH2O中x值]已知：

M（H2C2O4）=90g·

mol-1

①称取1.260g纯草酸晶体，将其酸制成100.00mL水溶液为待测液；

②取25.00mL待测液放入锥形瓶中，再加入适的稀H2SO4；

③用浓度为0.05000mol·

L-1的KMnO4标准溶液进行滴定。

（2）请写出与滴定有关反应的离子方程式_________________________________________。

（3）某学生的滴定方式（夹持部分略去）如下，最合理的是________（选填a、b）。

（4）由图可知消耗KMnO4溶液体积为__________________________________________mL。

（5）滴定过程中眼睛应注视________________________。

（6）通过上述数据，求得x=____。

以标准KMnO4溶液滴定样品溶液的浓度，未用标准KMnO4溶液润洗滴定管，引起实验结果________（偏大、偏小或没有影响）。

【答案】温度1.0溶液褪色时间/s5H2C2O4＋2MnO4－＋6H＋=10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2Ob20.00锥形瓶中颜色变色2偏小

（1）探究影响化学反应速率因素，要求其他条件不变，即①②探究温度对化学反应速率的影响；

混合溶液的总体积都是6.0mL，因此a=1.0；

反应的快慢是通过酸性高锰酸钾溶液的褪色快慢来确定的，因此乙中要测定的物理量是溶液褪色时间，单位为s；

（2）草酸具有还原性，高锰酸钾具有强氧化性，把C转化成CO2，本身被还原成Mn2＋，根据化合价升降法，进行配平，因此离子反应方程式为：

5H2C2O4＋2MnO4－＋6H＋=10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O；

（3）酸式滴定管盛放酸性溶液和氧化性物质，碱式滴定管只能盛放碱性溶液，即b正确；

（4）滴定前刻度为0.90ml，滴定后刻度是20.90ml，消耗高锰酸钾的体积为（20.90－0.90）mL=20.00mL；

（5）滴定过程中，眼睛应注视锥形瓶中溶液颜色变化；

（6）100mL溶液中草酸物质的量为20×

10－3×

0.05×

5×

10