高考化学 化学反应与能量 培优易错试卷练习(含答案)附详细答案

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【化学】化学 化学反应与能量变化的专项 培优 易错 难题练习题及答案

【化学】化学 化学反应与能量变化的专项 培优 易错 难题练习题及答案

【化学】化学 化学反应与能量变化的专项 培优 易错 难题练习题及答案一、化学反应与能量变化练习题(含详细答案解析)1.铅蓄电池是化学电源,其电极材料分别是Pb 和PbO 2,电解液为稀硫酸。

工作时该电池总反应式为:Pb (s )+PbO 2(s )+2H 2SO 4(aq ) 垐垐?噲垐?放电充电2PbSO 4(s )+2H 2O (l )。

根据上述情况判断:(1)放电时,电解质溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。

(2)放电时,电解质溶液中阴离子移向_____极,电子从_____极流向____极。

(3)写出负极的电极方程式:_____________________________________。

【答案】增大 负 负 正 Pb -2e -+SO 4 2-=PbSO 4【解析】【分析】放电时,负极发生氧化反应,Pb 失去电子产生Pb 2+,Pb 2+与溶液中的SO 42-结合形成PbSO 4,反应消耗硫酸,硫酸的浓度减小,负极得到PbSO 4,正极上PbO 2获得电子变为Pb 2+,Pb 2+与溶液中的SO 42-结合形成PbSO 4,电子由负极经外电路流向正极,由此分析解答。

【详解】 (1)该电池总反应式为:Pb (s )+PbO 2(s )+2H 2SO 4(aq ) 垐垐?噲垐?放电充电2PbSO 4(s )+2H 2O (l )。

根据工作原理可知:在放电时Pb 发生氧化反应,失去电子变为Pb 2+,电极反应式为Pb -2e -=Pb 2+;正极上PbO 2获得电子变为Pb 2+,电极反应式为:PbO 2+4H ++SO 42-=PbSO 4+2H 2O ,反应消耗硫酸,使硫酸的浓度减小,溶液中c (H +)降低,所以溶液的pH 增大;(2)放电时,由于负极不断产生Pb 2+,使正电荷数目增大,所以电解质溶液中阴离子SO 42-移向负极,电子从负极Pb 极流向正极PbO 2极;(3)负极失去电子,发生氧化反应,负极的电极反应式:Pb +SO 42--2e -=PbSO 4。

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高考化学培优易错试卷(含解析)之化学反应与能量及答案解析一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)1.工业上利用锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4,还含有少量FeO、CuO等杂质)制取金属锌的工艺流程如下。

回答下列问题:(1)ZnFe2O4是一种性能优良的软磁材料,也是一种催化剂,能催化烯类有机物氧化脱氢等反应。

①ZnFe2O4中Fe的化合价是________。

②工业上利用反应ZnFe2(C2O4)3·6H2O ΔZnFe2O4+2CO2↑+4CO↑+6H2O制备ZnFe2O4。

该反应中每生成1 mol ZnFe2O4转移电子的物质的量是________。

(2)酸浸时要将锌焙砂粉碎,其目的是提高酸浸效率。

为达到这一目的,还可采用的措施是________________________(任答一条);已知ZnFe2O4能溶于酸,则酸浸后溶液中存在的金属离子有____________________________________________。

(3)净化Ⅰ中H2O2参与反应的离子方程式为_________;试剂X的作用是_______。

【答案】+3 4 mol 增大硫酸的浓度(或升高温度、搅拌等其他合理答案) Zn2+、Fe3+、Fe2+、Cu2+ H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O 调节溶液的pH,促进Fe3+水解【解析】【分析】将锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4,还含有少量FeO、CuO等氧化物杂质)酸浸,发生反应ZnFe2O4+8H+=Zn2++2Fe3++4H2O、ZnO+2H+=Zn2++H2O、FeO+2H+=Fe2++H2O、CuO+2H+=Cu2++H2O,向溶液中加入双氧水,发生反应2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O,调节溶液的pH将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,调节溶液pH时不能引进新的杂质,可以用ZnO,所以X为ZnO,然后向溶液中加入Zn,发生反应Cu2++Zn=Zn2++Cu,然后过滤,所以Y中含有Cu,最后电解得到Zn;(1)①ZnFe2O4中锌的化合价+2价,氧元素化合价-2价,结合化合价代数和为0计算得到Fe 的化合价;②工业上利用反应ZnFe2(C2O4)3•6H2O ΔZnFe2O4+2CO2↑+4CO↑+6H2O制备ZnFe2O4.反应过程中铁元素化合价+2价变化为+3价,碳元素化合价+3价变化为+4价好+2价,计算转移电子的物质的量;(2)酸浸时要将锌焙砂粉碎,其目的是提高酸浸效率.为达到这一目的,还可采用的措施是增大硫酸的浓度或升高温度、空气搅拌等,已知ZnFe2O4能溶于酸,则酸浸后溶液中存在的金属离子有,氧化锌溶解得到锌离子、氧化亚铁溶解得到亚铁离子、氧化铜溶解得到铜离子、ZnFe2O4能溶于酸得到铁离子;(3)净化Ⅰ中H2O2参与反应是双氧水具有氧化性,能将亚铁离子氧化为铁离子,试剂X的作用是调节溶液PH,促进Fe3+水解生成氢氧化铁沉淀除去。

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高考化学培优易错试卷(含解析)之化学反应与能量变化及答案一、化学反应与能量变化练习题(含详细答案解析)1.A 、B 、C 三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。

①B 中Sn 极的电极反应式为__________,Sn 极附近溶液的 pH(填“增大”、“减小”或“不变”) __________。

②C 中总反应离子方程式为__________,比较 A 、B 、C 中铁被腐蚀的速率,由快到慢的顺序是__________。

【答案】2H ++2e -=H 2↑ 增大 Zn+2H +=Zn 2++H 2 ↑ B>A>C【解析】【分析】①B 中形成Sn-Fe 原电池,Fe 比Sn 活泼,则Sn 为正极发生还原反应;②C 中形成Zn-Fe 原电池,总反应为Zn+2H +=Zn 2++H 2↑,电化学腐蚀的速率大于化学腐蚀的速率,金属作原电池正极时得到保护。

【详解】①B 中形成Sn-Fe 原电池,由于Fe 比Sn 活泼,所以Sn 为正极,溶液中的H +在Sn 上获得电子,发生还原反应,电极反应式为:2H ++2e -=H 2↑;由于氢离子不断消耗,所以Sn 附近溶液中c(H +)减小,溶液的pH 值增大;②锌比铁活泼,锌为原电池负极,被腐蚀,负极电极反应式为Zn-2e -=Zn 2+,正极:2H ++2e -=H 2↑,总反应方程式为Zn+2H +=Zn 2++H 2↑。

A 发生化学腐蚀,B 发生电化学腐蚀,C 中发生电化学腐蚀,由于锌比铁活泼,所以铁作原电池的正极而被保护,电化学腐蚀的速率大于化学腐蚀的速率,所以由快到慢的顺序是B>A>C 。

【点睛】本题考查了原电池的工作原理和电极反应式的书写以及金属的活泼性。

一般情况下,在原电池反应中,活动性强的电极在负极,失去电子,发生氧化反应;但也有例外。

如Mg-Al-NaOH 溶液构成的原电池中,活动性弱的Al 为负极,活动性强的Mg 为正极。

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高考化学化学反应与能量培优易错试卷练习(含答案)含答案解析一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)1.工业上利用锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4,还含有少量FeO、CuO等杂质)制取金属锌的工艺流程如下。

回答下列问题:(1)ZnFe2O4是一种性能优良的软磁材料,也是一种催化剂,能催化烯类有机物氧化脱氢等反应。

①ZnFe2O4中Fe的化合价是________。

②工业上利用反应ZnFe2(C2O4)3·6H2O ΔZnFe2O4+2CO2↑+4CO↑+6H2O制备ZnFe2O4。

该反应中每生成1 mol ZnFe2O4转移电子的物质的量是________。

(2)酸浸时要将锌焙砂粉碎,其目的是提高酸浸效率。

为达到这一目的,还可采用的措施是________________________(任答一条);已知ZnFe2O4能溶于酸,则酸浸后溶液中存在的金属离子有____________________________________________。

(3)净化Ⅰ中H2O2参与反应的离子方程式为_________;试剂X的作用是_______。

【答案】+3 4 mol 增大硫酸的浓度(或升高温度、搅拌等其他合理答案) Zn2+、Fe3+、Fe2+、Cu2+ H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O 调节溶液的pH,促进Fe3+水解【解析】【分析】将锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4,还含有少量FeO、CuO等氧化物杂质)酸浸,发生反应ZnFe2O4+8H+=Zn2++2Fe3++4H2O、ZnO+2H+=Zn2++H2O、FeO+2H+=Fe2++H2O、CuO+2H+=Cu2++H2O,向溶液中加入双氧水,发生反应2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O,调节溶液的pH将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,调节溶液pH时不能引进新的杂质,可以用ZnO,所以X为ZnO,然后向溶液中加入Zn,发生反应Cu2++Zn=Zn2++Cu,然后过滤,所以Y中含有Cu,最后电解得到Zn;(1)①ZnFe2O4中锌的化合价+2价,氧元素化合价-2价,结合化合价代数和为0计算得到Fe 的化合价;②工业上利用反应ZnFe2(C2O4)3•6H2O ΔZnFe2O4+2CO2↑+4CO↑+6H2O制备ZnFe2O4.反应过程中铁元素化合价+2价变化为+3价,碳元素化合价+3价变化为+4价好+2价,计算转移电子的物质的量;(2)酸浸时要将锌焙砂粉碎,其目的是提高酸浸效率.为达到这一目的,还可采用的措施是增大硫酸的浓度或升高温度、空气搅拌等,已知ZnFe2O4能溶于酸,则酸浸后溶液中存在的金属离子有,氧化锌溶解得到锌离子、氧化亚铁溶解得到亚铁离子、氧化铜溶解得到铜离子、ZnFe2O4能溶于酸得到铁离子;(3)净化Ⅰ中H2O2参与反应是双氧水具有氧化性,能将亚铁离子氧化为铁离子,试剂X的作用是调节溶液PH,促进Fe3+水解生成氢氧化铁沉淀除去。

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高考化学培优易错难题(含解析)之化学反应与能量含详细答案一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)1.工业上利用锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4,还含有少量FeO、CuO等杂质)制取金属锌的工艺流程如下。

回答下列问题:(1)ZnFe2O4是一种性能优良的软磁材料,也是一种催化剂,能催化烯类有机物氧化脱氢等反应。

①ZnFe2O4中Fe的化合价是________。

②工业上利用反应ZnFe2(C2O4)3·6H2O ΔZnFe2O4+2CO2↑+4CO↑+6H2O制备ZnFe2O4。

该反应中每生成1 mol ZnFe2O4转移电子的物质的量是________。

(2)酸浸时要将锌焙砂粉碎,其目的是提高酸浸效率。

为达到这一目的,还可采用的措施是________________________(任答一条);已知ZnFe2O4能溶于酸,则酸浸后溶液中存在的金属离子有____________________________________________。

(3)净化Ⅰ中H2O2参与反应的离子方程式为_________;试剂X的作用是_______。

【答案】+3 4 mol 增大硫酸的浓度(或升高温度、搅拌等其他合理答案) Zn2+、Fe3+、Fe2+、Cu2+ H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O 调节溶液的pH,促进Fe3+水解【解析】【分析】将锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4,还含有少量FeO、CuO等氧化物杂质)酸浸,发生反应ZnFe2O4+8H+=Zn2++2Fe3++4H2O、ZnO+2H+=Zn2++H2O、FeO+2H+=Fe2++H2O、CuO+2H+=Cu2++H2O,向溶液中加入双氧水,发生反应2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O,调节溶液的pH将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,调节溶液pH时不能引进新的杂质,可以用ZnO,所以X为ZnO,然后向溶液中加入Zn,发生反应Cu2++Zn=Zn2++Cu,然后过滤,所以Y中含有Cu,最后电解得到Zn;(1)①ZnFe2O4中锌的化合价+2价,氧元素化合价-2价,结合化合价代数和为0计算得到Fe 的化合价;②工业上利用反应ZnFe2(C2O4)3•6H2O ΔZnFe2O4+2CO2↑+4CO↑+6H2O制备ZnFe2O4.反应过程中铁元素化合价+2价变化为+3价,碳元素化合价+3价变化为+4价好+2价,计算转移电子的物质的量;(2)酸浸时要将锌焙砂粉碎,其目的是提高酸浸效率.为达到这一目的,还可采用的措施是增大硫酸的浓度或升高温度、空气搅拌等,已知ZnFe2O4能溶于酸,则酸浸后溶液中存在的金属离子有,氧化锌溶解得到锌离子、氧化亚铁溶解得到亚铁离子、氧化铜溶解得到铜离子、ZnFe2O4能溶于酸得到铁离子;(3)净化Ⅰ中H2O2参与反应是双氧水具有氧化性,能将亚铁离子氧化为铁离子,试剂X的作用是调节溶液PH,促进Fe3+水解生成氢氧化铁沉淀除去。

高考化学 化学反应与能量变化 培优易错试卷练习(含答案)及答案

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高考化学化学反应与能量变化培优易错试卷练习(含答案)及答案一、化学反应与能量变化练习题(含详细答案解析)1.部分中学化学常见元素原子结构及性质如表所示:序号元素结构及性质A A单质是生活中常见金属,它有两种氯化物,相对分子质量相差35.5B B原子最外层电子数是内层电子总数的1/5③C C是常见化肥的主要元素,单质常温下呈气态④D D单质被誉为“信息革命的催化剂”,是常用的半导体材料①E 通常情况下,E没有正化合价,A、B、C、D、F都能与E形成化合物②F F在周期表中可以排在ⅠA族,也有人提出排在ⅦA族(1)A元素在周期表中的位置为____________________________________________。

(2)B与C形成的化合物的化学式为________,它属于________(填“离子”或“共价”)化合物。

(3)①F与E可以形成原子个数比分别为2∶1、1∶1的两种化合物X和Y,区别X与Y的水溶液的实验方法是____________________②F与C组成的两种化合物M和N所含的电子数分别与X、Y相等,则M的水溶液显________性,N的结构式为________。

(4)C与E都是较活泼的非金属元素,用化学方程式表明这两种单质的氧化性强弱____。

(5)有人认为B、D的单质用导线连接后插入氯化钠溶液中可以形成原电池,你认为是否可以,若可以,试写出正极的电极方程式(若认为不行可不写)___________________【答案】第四周期第Ⅷ族 Mg3N2离子分别取X、Y各少许置于试管中,再各加入少量的MnO2粉末,迅速产生无色气体的是H2O2,无明显现象的是H2O 三角锥形4NH3+3O22N2+6H2O Si﹣4e﹣+6OH﹣═SiO32﹣+3H2O【解析】【分析】A单质是生活中常见金属,它有两种氯化物,相对分子质量相差35.5,则A为Fe元素;B 元素原子最外层电子数是内层电子总数的,B有3个电子层,最外层电子数为2,则B为Mg元素;C是常见化肥的主要元素,单质常温下呈气态,C为N元素;D单质被誉为“信息革命的催化剂”,是常用的半导体材料,则D为Si;F在周期表中可以排在ⅠA族,也有人提出排在ⅦA族,其化合价表现+1、﹣1,故F为H元素;通常情况下,E没有最高正化合价,A、B、C、D、F都能与E形成化合物,则E为O元素,据此解答。

高考化学 化学反应与能量变化 培优 易错 难题练习(含答案)

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高考化学化学反应与能量变化培优易错难题练习(含答案)一、化学反应与能量变化练习题(含详细答案解析)1.在化学反应中,只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应,这些分子被称为活化分子。

使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能,其单位通常用kJ•mol-1表示。

请认真观察图1,然后回答问题。

(1)图中所示反应是________ (填“吸热”或“放热”)反应。

(2)已知拆开1mol H﹣H键、1mol I﹣I、1mol H﹣I键分别需要吸收的能量为436kJ、151kJ、299kJ。

则由1mol氢气和1mol 碘反应生成HI会________ (填“放出”或“吸收”)________ kJ的热量。

在化学反应过程中,是将________ 转化为________ 。

(3)某实验小组同学进行如图2的实验,以探究化学反应中的能量变化。

实验表明:①中的温度降低,由此判断氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应是________ (填“吸热”或“放热”)反应;实验②中,该小组同学在烧杯中加入5mL 1.0mol/L盐酸,再放入用砂纸打磨过的铝条,该反应是________ (填“吸热”或“放热”)反应。

【答案】放热放出 11 化学能热能吸热放热【解析】【分析】【详解】(1)依据图象分析反应物的能量大于生成物的能量,反应放热;(2)在反应H2+I2⇌2HI中,断裂1molH-H键,1molI-I键共吸收的能量为:1×436kJ+151kJ=587kJ,生成2molHI,共形成2molH-I键,放出的能量为:2×299kJ=598kJ,吸收的能量少,放出的能量多,所以该反应为放热反应,放出的热量为:598kJ-587kJ=11kJ,在化学反应过程中,将化学能转化为热能;(3)①中的温度降低说明该反应是吸热反应;活泼金属置换酸中氢的反应为放热反应。

2.为探究原电池和电解池的工作原理,某研究性小组分别用如图所示装置进行实验。

高考化学培优 易错 难题(含解析)之化学反应与能量含答案

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高考化学培优 易错 难题(含解析)之化学反应与能量含答案一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)1.以氯化钾和硫酸亚铁为原料生产硫酸钾和氧化铁红颜料,其主要流程如下:已知:NH 4HCO 3溶液呈碱性,30℃以上NH 4HCO 3大量分解。

(1)NH 4HCO 3溶液呈碱性的原因是_____________________________________。

(2)写出沉淀池I 中反应的化学方程式_____________________________,该反应必须控制的反应条件是________________________________________。

(3)检验沉淀池I 中Fe 2+沉淀是否完全的方法是_____________________。

(4)酸化的目的是______________________________。

(5)在沉淀池II 的反应中,为使反应物尽可能多地转化为生成物,可在反应过程中加入___。

a .(NH 4)2SO 4b .KClc .丙醇d .水(6)N 、P 、K 、S 都是植物生长所需的重要元素。

滤液A 可做复合肥料,因为其中含有_____________等元素。

【答案】NH 4+的水解程度小于HCO 3-的水解程度 2NH 4HCO 3 + FeSO 4 → FeCO 3↓ + (NH 4 )2SO 4 + CO 2↑ + H 2O 反应温度低于30℃ 取沉淀池I 的滤液,滴加KSCN 溶液后滴加氯水,若无红色出现,说明沉淀完全 除去溶液中的HCO 3- c N 、S 、K【解析】【分析】FeSO 4与NH 4HCO 3发生双水解反应生成碳酸亚铁、硫酸铵、二氧化碳等,然后过滤得到碳酸亚铁,碳酸亚铁在空气中加热得到氧化铁,因滤液中含有NH 4HCO 3,向滤液中加入硫酸,可除去-3HCO ,此时溶液中溶质为硫酸铵、硫酸,向溶液中加入足量KCl ,此时溶液中因硫酸钾的溶解度较氯化铵低而发生沉淀,然后过滤,得到硫酸钾固体,以此解答。

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高考化学化学反应与能量变化培优易错难题练习(含答案)及详细答案一、化学反应与能量变化练习题(含详细答案解析)1.如图是常见原电池装置,电流表A发生偏转。

(1)若两个电极分别是铁、铜,电解质溶液是浓硝酸,Cu极发生反应_______(填“氧化”或“还原”),其电极反应式为________________;(2)若两个电极分别是镁、铝,电解质溶液是氢氧化钠溶液,Al电极是_____极(填“正”或“负”),其电极反应式为_________________________________。

(3)若原电池的总反应是2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2,则可以作负极材料的是_______,正极电极反应式为_________________________。

【答案】氧化 Cu-2e-=Cu2+负 Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O Cu(或铜) Fe3++e-=Fe2+【解析】【分析】【详解】(1)虽然铁比铜活泼,但是铁在浓硝酸中发生钝化,所以该原电池中铜被氧化,即铜电极为负极,失电子发生氧化反应,电极方程式为Cu-2e-=Cu2+;(2)镁虽然比铝活泼,但镁不与氢氧化钠溶液发生反应,所以该原电池中Al被氧化,即Al 为负极,失电子发生氧化反应,电极方程式为:Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O;(3)根据总反应2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2可知Cu被氧化,Fe3+被还原,原电池中负极发生氧化反应,所以负极材料为Cu;正极发生还原反应,电极方程式为Fe3++e-=Fe2+。

【点睛】第1小题为易错点,虽然铁和铜都能被浓硝酸氧化,但要注意铁在浓硝酸中发生钝化,所以该原电池中铜为负极。

2.请根据化学反应与热能的有关知识,填写下列空白:(1)在Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl晶体反应的演示实验中:反应物混合后需用玻璃棒迅速搅拌,其目的是____________,体现该反应为吸热反应的现象是烧杯变凉和________。

高考化学培优 易错 难题(含解析)之化学反应与能量附详细答案

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高考化学培优易错难题(含解析)之化学反应与能量附详细答案一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)KMnO)是一种常用氧化剂,主要用于化工、防腐及制药工业等。

以软锰1.高锰酸钾(4矿(主要成分为MnO2)为原料生产高锰酸钾的工艺路线如下:回答下列问题:(1)原料软锰矿与氢氧化钾按1∶1的比例在“烘炒锅”中混配,混配前应将软锰矿粉碎,其作用是_______________________。

(2)“平炉”中发生的化学方程式为______________________。

(3)“平炉”中需要加压,其目的是______________________。

(4)将K2MnO4转化为KMnO4的生产有两种工艺。

CO歧化法”是传统工艺,即在K2MnO4溶液中通入CO2气体,使体系呈中性或弱碱①“2性,K2MnO4发生歧化反应,反应中生成K2MnO4,MnO2和____________(写化学式)。

②“电解法”为现代工艺,即电解K2MnO4水溶液,电解槽中阳极发生的电极反应为___________________,阴极逸出的气体是______________。

CO歧化法”中,K2MnO4的理论利用率之比为______________。

③“电解法”和“2(5)高锰酸钾纯度的测定:称取1.0800 g样品,溶解后定容于100 mL容量瓶中,摇匀。

取浓度为0.2000 mol·L−1的H2C2O4标准溶液20.00 mL,加入稀硫酸酸化,用KMnO4溶液平行滴定三次,平均消耗的体积为24.48 mL,该样品的纯度为___________________(列出计算式即可,已知2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O)。

【答案】扩大接触面积,加快化学反应速率 2MnO2+O2+4KOH2K2MnO4+2H2O 增大反应物的浓度,可使化学反应速率加快,同时使反应物的转化率增大 K2CO3 MnO42--e-=MnO4- H2 3:2 95.62%【解析】【分析】【详解】(1) MnO2的状态是固体,对于有固体参加的化学反应,可通过增大其反应接触面积的方法提高反应速率,故要将其粉碎成细小的颗粒;(2)根据流程图可知,在“平炉”中MnO2、KOH、O2在加热时反应产生K2MnO4,结合质量守恒定律可知,另外一种物质是H2O,则发生的化学方程式为2MnO2+O2+4KOH2K2MnO4+2H2O ;(3)由于上述反应中氧气是气体,在“平炉”中加压,就可以使反应物氧气的浓度增大,根据外界条件对化学反应速率的影响,增大反应物的浓度,可以使化学反应速率加快;任何反应都具有一定的可逆性,增大压强,可以使化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动,故可以提高原料的转化率;(4)①在K2MnO4溶液中通入CO2气体,使体系呈中性或弱碱性,K2MnO4发生歧化反应,反应中生成KMnO4,MnO2,根据质量守恒定律可知,另外一种生成物是K2CO3,根据氧化还原反应中的电子守恒及反应的原子守恒,可得该反应的化学方程式是:3K2MnO4+ 2CO2= 2KMnO4+MnO2+K2CO3;②“电解法”为现代工艺,即电解K2MnO4水溶液,在电解槽中阳极,MnO42-失去电子,发生氧化反应,产生MnO4-。

高考化学 化学能与电能 培优易错试卷练习(含答案)附答案解析

高考化学 化学能与电能 培优易错试卷练习(含答案)附答案解析

高考化学化学能与电能培优易错试卷练习(含答案)附答案解析一、化学能与电能1.现需设计一套实验装置来电解饱和食盐水,并测量电解产生的氢气的体积(约6 mL)和检验氯气的氧化性(不应将多余的氯气排入空气中)。

(1)试从上图图1中选用几种必要的仪器,连成一整套装置,各种仪器接口的连接顺序(填编号)是:A接______,B接______。

(2)碳棒上发生的电极反应为_______。

(3)能说明氯气具有氧化性的实验现象是_______。

(4)假定装入的饱和食盐水为50 mL(电解前后溶液体积变化可忽略),当测得的氢气为5.6 mL(已折算成标准状况)时,溶液的pH为____。

(5)工业上采用离子交换膜法电解饱和食盐水,如上图图2,该离子交换膜是__(填“阳离子”或“阴离子”)交换膜,溶液A是_______(填溶质的化学式)【答案】G、F、I D、E、C 2Cl--2e-=Cl2↑淀粉-KI溶液变成蓝色 12 阳离子 NaOH 【解析】【分析】(1)实验的目的是电解饱和食盐水,并测量电解产生的氢气的体积(约6 mL)和检验氯气的氧化性,结合装置的作用来连接装置;(2)实验目的生成氢气和氯气,所以铁应为阴极,碳棒为阳极;(3)氯气具有氧化性,能氧化碘离子生成碘单质,使淀粉碘化钾溶液变蓝色说明;(4)电解饱和食盐水的方程式:2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑,利用公式c=nV来计算NaOH的物质的量浓度,然后求出氢离子的浓度,最后求出pH;(5)氢气在阴极生成,则b为阴极,a为阳极,阳离子向阴极移动,则离子交换膜允许阳离子通过;a极上氯离子失电子,生成氯气同时溶液中生成NaOH。

【详解】(1)产生的氢气的体积用排水量气法,预计H2的体积6ml左右,所以选I不选H,导管是短进长出,所以A接G,用装有淀粉碘化钾溶液的洗气瓶检验氯气时,导管要长进短出,所以B接D,氯气要进行尾气处理,即E接C;(2)实验目的生成氢气和氯气,所以铁应为阴极,连接电源负极,碳棒为阳极,所以炭棒接直流电源的正极,电极反应:2Cl--2e-═Cl2↑;(3)氯气具有氧化性,能氧化碘离子生成碘单质,碘单质遇到淀粉变蓝色,使淀粉碘化钾溶液变蓝色说明氯气具有氧化性;(4)因电解饱和食盐水的方程式:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,当产生的H2的体积为5.6mL 时,物质的量n=35.610L 22.4L /mol-⨯=2.5×10-4mol ,生成氢氧化钠的物质的量为5×10-4mol ,所以溶液中NaOH 的物质的量浓度=4510mol 0.05L-⨯═0.01mol/L ,所以氢离子的浓度=14100.01-mol/L=1×10-12mol/L ,pH=12; (5)氢气在阴极生成,则b 为阴极,a 为阳极,阳离子向阴极移动,则离子交换膜允许阳离子通过,所以离子交换膜为阳离子交换膜;a 极上氯离子失电子,生成氯气同时溶液中生成NaOH ,所以溶液A 是NaOH 。

高考化学 化学反应与能量变化 培优易错试卷练习(含答案)含详细答案

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高考化学化学反应与能量变化培优易错试卷练习(含答案)含详细答案一、化学反应与能量变化练习题(含详细答案解析)1.短周期元素X、Y、Z、W、R、T在周期表中的位置如图所示。

请按要求回答下列问题。

(1)R与W形成化合物的电子式为________________________。

(2)Y的氢化物与T的氢化物反应的生成物中含有的化学键为_________。

(3)X与Z形成的二元化合物中,所含电子数为18的分子的化学式为______。

(4)实验室制取T单质的离子方程式为______________________________。

(5)如图,a、b为多孔石墨电极(电极不参与反应),插入W的最高价氧化物对应水化物的溶液中,两端分别通入X单质和Z单质,发现电流计指针发生偏转。

①电池工作时,电子的移动方向为由_____到_____(填“a”或“b”)。

②该电池反应产物环保无污染,则该电池的总反应式为____________。

【答案】离子键、共价键 H2O2 MnO2+4H++2Cl-ΔMn2++Cl2↑+2H2O ab 2H2+O2=2H2O【解析】【分析】根据元素在周期表的位置可得,X为H元素,Y为N元素,Z为O元素,W为Na元素,R 为S元素,T为Cl元素,据此分析解答;【详解】(1) R为S元素,W为Na元素,R与W形成化合物为Na2S,电子式为;(2) Y为N元素,T为Cl元素,Y的氢化物与T的氢化物分别为NH3和HCl,反应的生成物为NH4Cl,属于含有共价键的离子化合物,其中含有的化学键为离子键、共价键;(3) X为H元素,Z为O元素,X与Z形成的二元化合物为H2O、H2O2,所含电子数为18的分子的化学式为H2O;(4) T为Cl元素,实验室用二氧化锰和浓盐酸在加热的条件下制取氯气,的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-ΔMn2++Cl2↑+2H2O;(5) W为Na元素,W的最高价氧化物对应水化物的溶液为氢氧化钠溶液,两端分别通入H2和O2,发现电流计指针发生偏转,说明该装置构成氢氧燃料电池。

高考化学培优易错试卷(含解析)之化学反应与能量含答案

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高考化学培优易错试卷(含解析)之化学反应与能量含答案一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)1.NiCl2是化工合成中最重要的镍源,在实验室中模拟工业上以金属镍废料(含Fe、Al等杂质)为原料生产NiCl2的工艺流程如下:下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3Ni(OH)2开始沉淀的pH 2.1 6.5 3.77.1沉淀完全的pH 3.39.7 4.79.2(1)为了提高镍元素的浸出率,在“酸浸”时可采取的措施有__________(写一条即可)。

(2)加入H2O2时发生主要反应的离子方程式为__________。

(3)“调pH”时,控制溶液pH的范围为__________。

(4)“沉镍”过程中,若滤液A中c(Ni2+)=1.0mol/L,欲使100mL该滤液中的Ni2+沉淀完全[即溶液中c(Ni2+)≤1.0×10-5],则需用托盘天平称取Na2CO3固体的质量至少为_____g。

(已知K sp(NiCO3)=6.5×10-6,忽略溶液体积的变化)(5)流程中由溶液得到NiCl2·6H2O的实验操作步骤依次为______、过滤、洗涤、干燥。

【答案】将镍废料磨成粉末(或搅拌,或适当升高温度,或提高酸的浓度)H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O 4.7≤pH<7.1或[4.7,7.1) 17.5 蒸发浓缩、冷却结晶【解析】【分析】根据流程:金属镍废料(含Fe、Al等杂质),加盐酸酸浸后的酸性溶液中主要含有H+、Ni2+、Fe2+、Al3+,加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子,反应为:H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O,加入Na2CO3溶液调节溶液的pH范围4.7≤pH<7.1,使Fe3+、Al3+全部沉淀,滤渣为Fe(OH)3、Al(OH)3,滤液主要含有Ni2+,加入Na2CO3溶液沉淀Ni2+,将得到的NiCO3沉淀用盐酸溶解得到二氧化碳和NiCl2溶液,将NiCl2溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到NiCl2•6H2O,据此分析作答。

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高考化学化学反应与能量培优易错试卷练习(含答案)及答案解析一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)1.NiCl2是化工合成中最重要的镍源,在实验室中模拟工业上以金属镍废料(含Fe、Al等杂质)为原料生产NiCl2的工艺流程如下:下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3Ni(OH)2开始沉淀的pH 2.1 6.5 3.77.1沉淀完全的pH 3.39.7 4.79.2(1)为了提高镍元素的浸出率,在“酸浸”时可采取的措施有__________(写一条即可)。

(2)加入H2O2时发生主要反应的离子方程式为__________。

(3)“调pH”时,控制溶液pH的范围为__________。

(4)“沉镍”过程中,若滤液A中c(Ni2+)=1.0mol/L,欲使100mL该滤液中的Ni2+沉淀完全[即溶液中c(Ni2+)≤1.0×10-5],则需用托盘天平称取Na2CO3固体的质量至少为_____g。

(已知K sp(NiCO3)=6.5×10-6,忽略溶液体积的变化)(5)流程中由溶液得到NiCl2·6H2O的实验操作步骤依次为______、过滤、洗涤、干燥。

【答案】将镍废料磨成粉末(或搅拌,或适当升高温度,或提高酸的浓度)H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O 4.7≤pH<7.1或[4.7,7.1) 17.5 蒸发浓缩、冷却结晶【解析】【分析】根据流程:金属镍废料(含Fe、Al等杂质),加盐酸酸浸后的酸性溶液中主要含有H+、Ni2+、Fe2+、Al3+,加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子,反应为:H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O,加入Na2CO3溶液调节溶液的pH范围4.7≤pH<7.1,使Fe3+、Al3+全部沉淀,滤渣为Fe(OH)3、Al(OH)3,滤液主要含有Ni2+,加入Na2CO3溶液沉淀Ni2+,将得到的NiCO3沉淀用盐酸溶解得到二氧化碳和NiCl2溶液,将NiCl2溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到NiCl2•6H2O,据此分析作答。

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高考化学化学反应与能量培优易错试卷练习(含答案)及答案一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)1.五氧化二钒常用作化学工业中的催化剂,广泛用于冶金、化工生产。

一种以粗钒(主要含有V2O5、V2O4,还有少量Fe3O4、Al2O3、SiO2等)为原料生产五氧化二钒的工艺流程如下:已知:①部分含钒物质的溶解情况:(VO2)2SO4易溶于水,VOSO4可溶于水,NH4VO3难溶于水。

②部分金属离子[c(M n+)=0.1 mol/L]形成氢氧化物及氢氧化物溶解与pH的关系如下表:回答下列问题:(l)“研磨”的目的是___,“酸溶”时V2O5发生反应的化学方程式为____ 。

(2)加入NaCIO溶液,含钒元素的粒子发生反应的离子方程式为___。

(3)向三颈烧瓶中加入NaOH溶液时实验装置如图所示,虚线框中最为合适的仪器是___(填标号),调节溶液的pH范围为___,滤渣b为___(写化学式)。

(4)实验显示,沉钒率的高低与温度有关,如图是沉钒率随温度的变化曲线,则沉钒时的加热方法为___。

温度高于80℃,沉钒率下降,其可能原因是____【答案】增大固体与酸溶液的接触面积,加快反应速率,提高原料的利用率V2O5+H2SO4=(VO2)2SO4+H2O 2VO2++ClO-+H2O=2VO2++Cl-+2H+ D 4.7≤pH<7.8 Fe(OH)3、Al(OH) 水浴加热(热水浴) 温度高于80℃,NH4+水解程度增大成为主要因素,由于NH4+浓度减小,沉钒率下降【解析】【分析】粗钒(主要含有V2O5、V2O4,还有少量Fe3O4、Al2O3、SiO2等)经过研磨粉碎,加入硫酸进行酸浸,V2O5、V2O4,还有少量Fe3O4、Al2O3被硫酸溶解形成含有VO2+、VO2+、Fe2+、Fe3+、Al3+的浸出液,由于SiO2不与硫酸反应,经过滤后,得到的滤渣a为SiO2,滤液a为含有VO2+、VO2+、Fe2+、Fe3+、Al3+的滤液,向滤液a中加入具有强氧化性的NaClO溶液,将滤液中的VO2+、Fe2+氧化为VO2+、Fe3+,再加入氢氧化钠溶液,调节溶液pH值,将滤液中的Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀除去,过滤后得到的滤渣b为Fe(OH)3、Al(OH)3、滤液b为主要含有VO2+的滤液,加入饱和氯化铵溶液,使VO2+转化为NH4VO3沉淀,对生成的NH4VO3沉淀高温煅烧,获得V2O5,据此分析解答。

高考化学 化学反应与能量变化 培优易错试卷练习(含答案)及详细答案

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高考化学化学反应与能量变化培优易错试卷练习(含答案)及详细答案一、化学反应与能量变化练习题(含详细答案解析)1.有七种金属:钾、锌、铁、锡、铜、银、铂,它们的标号分别为A、B、C、D、E、F、G。

①常温下,只有A和水反应生成氢气;②D、E、G都能和稀硫酸反应生成氢气,B、C、F无此性质;③C、F组成原电池时,F为正极;④在G的硫酸盐溶液中加入D,发现D 溶解,G析出;⑤将G、E接触放置,E不易锈蚀;⑥以铂作电极,电解相同浓度的B和C 的硝酸盐溶液时,在阴极上首先得到C,G在空气中放置极易生锈。

则A是___,B是___,C是___,D是___,E是__,F是__。

【答案】钾铜银锌锡铂【解析】【分析】根据①特别活泼的金属K、Ca、Na能够与冷水反应放出氢气;②比较活泼的金属可以与稀硫酸反应产生氢气;排在H后面的金属不能与酸发生置换反应;③活动性不同的金属构成原电池时,比较活泼的金属为负极,不活泼的金属为正极;④活动性强的金属可以把活动性弱的金属置换出来;⑤在金属的电化学腐蚀中,相对活泼的容易被腐蚀;⑥在电解池中,不活泼的金属阳离子优先获得电子,在电极上被还原,据此分析。

【详解】有七种金属:钾、锌、铁、锡、铜、银、铂,它们的标号分别为A、B、C、D、E、F、G。

①常温下,只有A和水反应生成氢气,根据金属活动性顺序表,可知A为K;②D、E、G 都能和稀硫酸反应生成氢气,B、C、F无此性质,说明D、E、G在金属活动性顺序表中排在H的前边,可能为锌、铁、锡;而B、C、F则排在H的后边,可能为铜、银、铂;③C、F组成原电池时,F为正极,则金属活动性:C>F;④在G的硫酸盐溶液中加入D,发现D溶解,G析出,说明金属活动性D>G;⑤将G、E接触放置,E不易锈蚀,说明金属活动性G>E; G在空气中放置极易生锈,则G为Fe,金属活动性D>G,则D是Zn,E为Sn;B、C、F分别为铜、银、铂的一种由于Pt不活泼,通常以金属单质存在,⑥以铂作电极,电解相同浓度的B和C的硝酸盐溶液时,在阴极上首先得到C,金属活动性:B>C则B 是Cu,C是Ag,F是Pt。

高考化学培优易错试卷含解析之化学反应与能量含详细答案

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高考化学培优易错试卷 ( 含剖析 ) 之化学反响与能量含详尽答案一、化学反响与能量练习题(含详尽答案剖析)1.以氯化钾和硫酸亚铁为原料生产硫酸钾和氧化铁红颜料,其主要流程以下:已知: NH4343HCO 溶液呈碱性, 30℃以上 NH HCO 大量分解。

(1)NH HCO溶液呈碱性的原因是 _____________________________________ 。

43(2)写出积淀池 I 中反响的化学方程式_____________________________,该反响必定控制的反响条件是 ________________________________________ 。

(3)查验积淀池 I 中 Fe2+积淀可否完好的方法是_____________________。

(4)酸化的目的是 ______________________________ 。

(5)在积淀池 II 的反响中,为使反响物尽可能多地转变成生成物,可在反响过程中加入___。

a. (NH4)2SO4b. KCl c.丙醇d.水(6)N、 P、 K、 S 都是植物生长所需的重要元素。

滤液 A 可做复合肥料,由于其中含有_____________ 等元素。

【答案】 NH4+的水解程度小于HCO3-的水解程度2NH4HCO3 + FeSO4→ FeCO3↓ +(NH) SO + CO ↑ + HO 反响温度低于30℃取积淀池 I 的滤液,滴加 KSCN溶液后滴加42422氯水,若无红色出现,说明积淀完好除掉溶液中的 HCO3- c N、 S、 K【剖析】【剖析】FeSO4与 NH4HCO3发生双水解反响生成碳酸亚铁、硫酸铵、二氧化碳等,尔后过滤获取碳酸亚铁,碳酸亚铁在空气中加热获取氧化铁,因滤液中含有NH4HCO3,向滤液中加入硫酸,可除掉HCO -3,此时溶液中溶质为硫酸铵、硫酸,向溶液中加入足量KCl,此时溶液中因硫酸钾的溶解度较氯化铵低而发生积淀,尔后过滤,获取硫酸钾固体,以此解答。

高考化学 化学反应与能量 培优 易错 难题练习(含答案)及答案解析

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高考化学化学反应与能量培优易错难题练习(含答案)及答案解析一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)KMnO)是一种常用氧化剂,主要用于化工、防腐及制药工业等。

以软锰1.高锰酸钾(4矿(主要成分为MnO2)为原料生产高锰酸钾的工艺路线如下:回答下列问题:(1)原料软锰矿与氢氧化钾按1∶1的比例在“烘炒锅”中混配,混配前应将软锰矿粉碎,其作用是_______________________。

(2)“平炉”中发生的化学方程式为______________________。

(3)“平炉”中需要加压,其目的是______________________。

(4)将K2MnO4转化为KMnO4的生产有两种工艺。

CO歧化法”是传统工艺,即在K2MnO4溶液中通入CO2气体,使体系呈中性或弱碱①“2性,K2MnO4发生歧化反应,反应中生成K2MnO4,MnO2和____________(写化学式)。

②“电解法”为现代工艺,即电解K2MnO4水溶液,电解槽中阳极发生的电极反应为___________________,阴极逸出的气体是______________。

CO歧化法”中,K2MnO4的理论利用率之比为______________。

③“电解法”和“2(5)高锰酸钾纯度的测定:称取1.0800 g样品,溶解后定容于100 mL容量瓶中,摇匀。

取浓度为0.2000 mol·L−1的H2C2O4标准溶液20.00 mL,加入稀硫酸酸化,用KMnO4溶液平行滴定三次,平均消耗的体积为24.48 mL,该样品的纯度为___________________(列出计算式即可,已知2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O)。

【答案】扩大接触面积,加快化学反应速率 2MnO2+O2+4KOH2K2MnO4+2H2O 增大反应物的浓度,可使化学反应速率加快,同时使反应物的转化率增大 K2CO3 MnO42--e-=MnO4- H2 3:2 95.62%【解析】【分析】【详解】(1) MnO2的状态是固体,对于有固体参加的化学反应,可通过增大其反应接触面积的方法提高反应速率,故要将其粉碎成细小的颗粒;(2)根据流程图可知,在“平炉”中MnO2、KOH、O2在加热时反应产生K2MnO4,结合质量守恒定律可知,另外一种物质是H2O,则发生的化学方程式为2MnO2+O2+4KOH2K2MnO4+2H2O ;(3)由于上述反应中氧气是气体,在“平炉”中加压,就可以使反应物氧气的浓度增大,根据外界条件对化学反应速率的影响,增大反应物的浓度,可以使化学反应速率加快;任何反应都具有一定的可逆性,增大压强,可以使化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动,故可以提高原料的转化率;(4)①在K2MnO4溶液中通入CO2气体,使体系呈中性或弱碱性,K2MnO4发生歧化反应,反应中生成KMnO4,MnO2,根据质量守恒定律可知,另外一种生成物是K2CO3,根据氧化还原反应中的电子守恒及反应的原子守恒,可得该反应的化学方程式是:3K2MnO4+ 2CO2= 2KMnO4+MnO2+K2CO3;②“电解法”为现代工艺,即电解K2MnO4水溶液,在电解槽中阳极,MnO42-失去电子,发生氧化反应,产生MnO4-。

高考化学化学反应与能量(大题培优 易错 难题)及答案

高考化学化学反应与能量(大题培优 易错 难题)及答案

高考化学化学反应与能量(大题培优易错难题)及答案一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)1.阅读下列材料,并完成相应填空钯(Pd)是一种不活泼金属,性质与铂相似。

在科研和工业生产中,含钯催化剂不仅用途广泛,且用量大,因此从废催化剂中回收钯具有巨大的经济效益。

已知废催化剂的主要成分是钯和活性炭,还含有少量铁、锌。

工业上采用如下流程从废催化剂中提取钯。

(1)气体I的化学式为__________,酸溶I的目的是___________。

(2)王水指是浓硝酸和浓盐酸组成的混合物,其体积比为__________。

残渣与王水发生的反应有:a. Pd + HCl + HNO3→……b. ___________(写出化学方程式并配平)。

(3)若用足量的烧碱吸收气体II,请写出吸收后溶液中含有的溶质的化学式:NaOH、_______、________、________。

(4)写出用NaHCO3调节pH值时发生反应的离子方程式:_________。

使用甲醛还原钯的化合物时,溶液须保持碱性,否则会造成甲醛的额外损耗,原因是______________。

(5)操作I的名称是_______________,溶液I可能含有的有机离子为_________。

(6)有人提出,在进行酸溶前最好先将废催化剂在700℃下进行灼烧,同时不断通入空气,其目的是____________。

【答案】H2除去铁、锌等杂质 1:3 C+4HNO3=CO2↑+4NO2↑+2H2O NaNO3 NaNO2 Na2CO3 HCO3- + H+=H2O + CO2↑酸性条件下,甲醛会被硝酸氧化过滤 HCOO-(甲酸根离子)除去废催化剂中的活性炭,减少王水的消耗(必须涉及炭的除去)【解析】【分析】酸溶时铁和锌能与盐酸反应产生氢气,过滤出的残渣用王水溶解,然后通过碳酸氢钠调节pH,最后通过甲醛还原得到金属钯,据此解答。

【详解】(1)铁和锌能与盐酸反应产生氢气;废催化剂的主要成分是钯和活性炭,还含有少量铁、锌,而实验的目的是从废催化剂中提取钯,所以酸溶I的目的是除去铁、锌等杂质;(2)王水是浓硝酸与盐酸按体积比1:3的混合物,浓硝酸具有氧化性,能将碳氧化生成二氧化碳,本身被还原成一氧化氮,反应的方程式为:C+4HNO3=CO2↑+4NO2↑+2H2O;(3)氢氧化钠与二氧化氮、二氧化碳反应的方程式:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O,2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,同时氢氧化钠过量,所以吸收后溶液中含有的溶质的化学式:NaOH、NaNO3、NaNO2、Na2CO3;(4)NaHCO3能和盐酸发生反应,离子方程式为:HCO3-+H+=H2O+CO2↑,甲醛具有还原性,酸性条件下,甲醛会被硝酸氧化;(5)金属钯不溶于水,利用过滤的方法分离,甲醛会被硝酸氧化生成甲酸,所以溶液I可能含有的有机离子为HCOO-;(6)由于废催化剂中的含有活性炭,不断通入空气,能除去活性炭,同时减少王水的消耗。

高考化学 化学反应与能量 培优易错试卷练习(含答案)含详细答案

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高考化学化学反应与能量培优易错试卷练习(含答案)含详细答案一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)1.钴和锌是重要的有色金属,其单质及化合物被广泛用于国民经济各个领域。

一种从有机废催化剂中回收钴和锌的工艺流程如下:已知:“浸出”后溶液中含有Co2+、Zn2+、Mn2+、Fe2+、Fe3+等。

请回答:(1)“煅烧”的目的为______________________________。

(2)“净化”时,与KMnO4发生反应的所有离子方程式有_____________________________。

(3)“沉钴”时,发生如下反应:(NH4)2S2O8+H2O→NH4HSO4+H2O2;H2O2→H2O+O;···········;Co3++H2O→Co(OH)3+H+。

所缺的化学方程式为______________________________;每生成1 molCo(OH)3,理论上消耗(NH4)2S2O8的物质的量为__________。

(4)Co(OH)3沉淀应依次用稀硫酸和水洗涤,检验沉淀是否洗涤干净的方法是____________。

(5)“沉钴”时pH不能太高,其原因为______________________________;“沉锌”时温度不能太高,其原因为________________________________________。

(6)取“沉锌”后所得固体34.1g,煅烧后得到固体24.3g,将生成的气体通过足量的浓硫酸,增重5.4g。

则所得固体的化学式为____________。

【答案】除去其中的有机物(或将金属元素转化为氧化物,有利于后续浸出,合理即可) MnO4-+3Fe2++7H2O=MnO2↓+3Fe(OH)3↓+5H+、3Mn2++2MnO4-+2H2O=5MnO2↓+4H+2Co2++O+2H+=2Co3++H2O 0.5mol 取最后一次洗涤液少许于试管中,向其加入氯化钡溶液,没有白色沉淀生成,证明洗涤干净防止Zn2+提前沉淀防止NH4HCO3热分解ZnCO3∙2Zn(OH)2∙H2O【解析】【分析】将废催化剂高温煅烧,将有机废催化剂中的有机物除去,并将金属元素转化为金属氧化物,用硫酸对煅烧产物进行酸浸,pH控制在1~5,得到含有Co2+、Zn2+、Mn2+、Fe2+、Fe3+的浸出液,调节溶液pH值为5~5.2,加入高锰酸钾将Mn2+、Fe2+氧化并转化为Fe(OH)3和MnO2除去,再次调节溶液pH值为4.5,加入(NH4)2S2O8将Co2+氧化为Co3+并转化为Co(OH)3沉淀除去,调节pH值为8,加入碳酸氢铵使锌离子转化为ZnCO3∙xZn(OH)2∙yH2O沉淀,据此分析解答。

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高考化学化学反应与能量培优易错试卷练习(含答案)附详细答案一、化学反应与能量练习题(含详细答案解析)KMnO)是一种常用氧化剂,主要用于化工、防腐及制药工业等。

以软锰1.高锰酸钾(4矿(主要成分为MnO2)为原料生产高锰酸钾的工艺路线如下:回答下列问题:(1)原料软锰矿与氢氧化钾按1∶1的比例在“烘炒锅”中混配,混配前应将软锰矿粉碎,其作用是_______________________。

(2)“平炉”中发生的化学方程式为______________________。

(3)“平炉”中需要加压,其目的是______________________。

(4)将K2MnO4转化为KMnO4的生产有两种工艺。

CO歧化法”是传统工艺,即在K2MnO4溶液中通入CO2气体,使体系呈中性或弱碱①“2性,K2MnO4发生歧化反应,反应中生成K2MnO4,MnO2和____________(写化学式)。

②“电解法”为现代工艺,即电解K2MnO4水溶液,电解槽中阳极发生的电极反应为___________________,阴极逸出的气体是______________。

CO歧化法”中,K2MnO4的理论利用率之比为______________。

③“电解法”和“2(5)高锰酸钾纯度的测定:称取1.0800 g样品,溶解后定容于100 mL容量瓶中,摇匀。

取浓度为0.2000 mol·L−1的H2C2O4标准溶液20.00 mL,加入稀硫酸酸化,用KMnO4溶液平行滴定三次,平均消耗的体积为24.48 mL,该样品的纯度为___________________(列出计算式即可,已知2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O)。

【答案】扩大接触面积,加快化学反应速率 2MnO2+O2+4KOH2K2MnO4+2H2O 增大反应物的浓度,可使化学反应速率加快,同时使反应物的转化率增大 K2CO3 MnO42--e-=MnO4- H2 3:2 95.62%【解析】【分析】【详解】(1) MnO2的状态是固体,对于有固体参加的化学反应,可通过增大其反应接触面积的方法提高反应速率,故要将其粉碎成细小的颗粒;(2)根据流程图可知,在“平炉”中MnO2、KOH、O2在加热时反应产生K2MnO4,结合质量守恒定律可知,另外一种物质是H2O,则发生的化学方程式为2MnO2+O2+4KOH2K2MnO4+2H2O ;(3)由于上述反应中氧气是气体,在“平炉”中加压,就可以使反应物氧气的浓度增大,根据外界条件对化学反应速率的影响,增大反应物的浓度,可以使化学反应速率加快;任何反应都具有一定的可逆性,增大压强,可以使化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动,故可以提高原料的转化率;(4) ①在K 2MnO 4溶液中通入CO 2气体,使体系呈中性或弱碱性,K 2MnO 4发生歧化反应,反应中生成KMnO 4,MnO 2,根据质量守恒定律可知,另外一种生成物是K 2CO 3,根据氧化还原反应中的电子守恒及反应的原子守恒,可得该反应的化学方程式是:3K 2MnO 4+ 2CO 2= 2KMnO 4+MnO 2+K 2CO 3;②“电解法”为现代工艺,即电解K 2MnO 4水溶液,在电解槽中阳极,MnO 42-失去电子,发生氧化反应,产生MnO 4-。

电极反应式是:MnO 42--e -=MnO 4-;在阴极,水电离产生的H +获得电子变为氢气逸出,电极反应式是:2H 2O+2e -=H 2↑+2OH -。

所以阴极逸出的气体是H 2;总反应方程式是:2K 2MnO 4+2H 2O2KMnO 4+2H 2↑+2KOH ;③根据“电解法”方程式2K 2MnO 4+ 2H 2O 2KMnO 4+2H 2↑+2KOH 可知K 2MnO 4的理论利用率是100%;而在“CO 2歧化法” 3K 2MnO 4+2CO 2 = 2KMnO 4+MnO 2+K 2CO 3中,K 2MnO 4的理论利用率是2/3,所以二者的理论利用率之比为3:2;(5)根据离子方程式2MnO 4-+5H 2C 2O 4+6H +=2Mn 2++10CO 2↑+8H 2O 可知KMnO 4与草酸反应的关系式是:2 KMnO 4~5H 2C 2O 4。

配制的溶液的浓度为:。

则1.0800g 样品中含KMnO 4的物质的量为:n=KMnO 4的质量为:m=" 0.006536mol" × 158g/mol =1.03269g 。

故其纯度为:×100%=95.62%。

2.某含镍()NiO 废料中有FeO 、23Al O 、MgO 、2SiO 等杂质,用此废料提取4NiSO 的工艺流程如图1:已知:①有关金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH 如图.②25℃时,32NH H O ⋅的电离常数5b K 1.810.HF -=⨯的电离常数4a K 7.210-=⨯,sp K ()112MgF 7.410-=⨯.(1)加23Na CO 调节溶液的pH 至5,得到废渣2的主要成分是______(填化学式).(2)Mg 能与饱和4NH Cl 溶液反应产生3NH ,请用化学平衡移动原理解释(用必要的文字和离子方程式回答)______.(3)25℃时,11mol L -⋅的NaF 溶液中()c OH -=______ 1mol L (-⋅列出计算式即可4).NH F 溶液呈______(填“酸性”、“碱性”或“中性”).(4)已知沉淀前溶液中()231c Mg 1.8510mol L +--=⨯⋅,当除镁率达到99%时,溶液中()c F -=______ 1mol L -⋅.(5)在NaOH 溶液中用NaClO 与4NiSO 反应可得()NiO OH ,化学方程式为____________;()NiO OH 与贮氢的镧镍合金可组成镍氢碱性电池(KOH 溶液),工作原理为:()5652LaNi H 6NiO OH LaNi 6NiO 6H O +++放电充电,负极的电极反应式:______.【答案】3Al(OH)、3Fe(OH) 氯化铵水解生成盐酸和一水合氨,4232NH H O NH H O H +++⋅+,镁和氢离子反应生成氢气,氢离子浓度减小,促进平衡正向进行,生成的一水合氨分解生成氨气,2432Mg 2NH Mg 2NH H +++=+↑+↑酸性 32.010-⨯ ()42422NiSO NaClO 4NaOH 2Na SO NaCl 2NiO OH H O ++=+++5652LaNi H 6OH 6e LaNi 6H O --+-=+【解析】【分析】某NiO 的废料中有FeO 、23Al O 、MgO 、2SiO 等杂质,加入稀硫酸溶解后过滤得到滤渣1为2SiO ,滤液为4NiSO 、4FeSO 、243Al (SO )、4MgSO ,加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子,再加入碳酸钠溶液调节溶液pH ,使铁离子,铝离子全部沉淀,过滤得到滤渣2为氢氧化铁和氢氧化铝沉淀,滤液中加入4NH F 沉淀2Mg +,生成沉淀滤渣3为2MgF ,过滤得到的滤液,滤液中获得42NiSO 6H O ⋅晶体的方法是通过蒸发浓缩,冷却结晶,过滤洗涤,干燥得到晶体,失去结晶水得到硫酸镍,据此分析。

【详解】某NiO 的废料中有FeO 、23Al O 、MgO 、2SiO 等杂质,加入稀硫酸溶解后过滤得到滤渣1为2SiO ,滤液为4NiSO 、4FeSO 、243Al (SO )、4MgSO ,加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子,再加入碳酸钠溶液调节溶液pH ,使铁离子,铝离子全部沉淀,过滤得到滤渣2为氢氧化铁和氢氧化铝沉淀,滤液中加入4NH F 沉淀2Mg +,生成沉淀滤渣3为2MgF ,过滤得到的滤液,滤液中获得42NiSO 6H O ⋅晶体的方法是通过蒸发浓缩,冷却结晶,过滤洗涤,干燥得到晶体,失去结晶水得到硫酸镍,()1加入碳酸钠溶液调节溶液pH ,使铁离子,铝离子全部沉淀生成氢氧化铁和氢氧化铝沉淀,得到废渣2的主要成分是3Al(OH)、3Fe(OH),故答案为:3Al(OH)、3Fe(OH);()2Mg 能与饱和4NH Cl 溶液反应产生3NH ,氯化铵水解生成盐酸和一水合氨,4232NH H O NH H O H +++⋅+,镁和氢离子反应生成氢气,氢离子浓度减小,促进平衡正向进行,生成的一水合氨分解生成氨气,2432Mg 2NH Mg 2NH H +++=+↑+↑,故答案为:氯化铵水解生成盐酸和一水合氨,4232NH H O NH H O H +++⋅+,镁和氢离子反应生成氢气,氢离子浓度减小,促进平衡正向进行,生成的一水合氨分解生成氨气,2432Mg 2NH Mg 2NH H +++=+↑+↑;()325℃时,11mol L -⋅的NaF 溶液中()c F 1mol /L -=,结合电离平衡常数4a K 7.210-=⨯,()()()h w a c HF c OH K K /K c F --⨯==,水解平衡时F -近似取1mol /L ,()()c HF c OH -=,则()14410c OH mol /L 7.210---=⨯,一水合氨电离平衡常数5b K 1.810-=⨯。

HF 的电离常数4a K 7.210-=⨯,a b K K >,则4NH F 溶液中铵根离子水解程度大,溶液显酸性,故答案为:144107.210--⨯;酸性; ()4已知沉淀前溶液中()231c Mg 1.8510mol L +--=⨯⋅,当除镁率达到99%时,()251c Mg 1.8510mol L +--=⨯⋅,()()()2211sp 2K MgF c Mg c F 7.410+--==⨯,()11257.410c F mol /L 1.8510---⨯=⨯,()11357.410c F 2.010mol /L 1.8510----⨯==⨯⨯, 故答案为:32.010-⨯;()5在NaOH 溶液中用NaClO 与4NiSO 反应可得()NiO OH ,同时生成硫酸钠和氯化钠,反应的化学方程式为:()42422NiSO NaClO 4NaOH 2Na SO NaCl 2NiO OH H O ++=+++,()NiO OH 与贮氢的镧镍合金可组成镍氢碱性电池(KOH 溶液),工作原理为:()56LaNi H 6NiO OH +52LaNi 6NiO 6H O ++,负极是56LaNi H 失电子生成5LaNi ,电极反应为:5652LaNi H 6OH 6e LaNi 6H O --+-=+,故答案为:()42422NiSO NaClO 4NaOH 2Na SO NaCl 2NiO OH H O ++=+++;5652LaNi H 6OH 6e LaNi 6H O --+-=+。

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