高考化学培优易错难题(含解析)之化学反应速率与化学平衡及答案.docx
【备战高考】2020年最新高考化学易错点6:化学反应速率和化学平衡(知识讲解)含解析
易错点6 化学反应速率和化学平衡瞄准高考1.(天津)常压下羰基化法精炼镍的原理为:Ni(s) +4CO(g)Ni(CO)4(g)。
230℃时,该反应的平衡常数K=2×10﹣5.已知:Ni(CO)4的沸点为42.2℃,固体杂质不参与反应。
第一阶段:将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4;第二阶段:将第一阶段反应后的气体分离出来,加热至230℃制得高纯镍。
下列判断正确的是A.增加c(CO),平衡向正向移动,反应的平衡常数增大B.第一阶段,在30℃和50℃两者之间选择反应温度,选50℃C.第二阶段,Ni(CO) 4分解率较低D.该反应达到平衡时,v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO)【答案】B2.(江苏)温度为T1时,在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应:2NO2(g) 2NO(g) +O2 (g)(正反应吸热)。
实验测得:v正=v (NO2)消耗=k正c2(NO2 ),v逆=v(NO) 消耗=2v(O2)消耗=k逆c2(NO) •c(O2),k正、k逆为速率常数,受温度影响。
下列说法正确的是容器编号物质的起始浓度(mol•L—1)物质的平衡浓度(mol•L—1)c(NO2)c(NO)c(O2)c(O2)Ⅰ0.6 0 0 0.2Ⅱ0.3 0.5 0.2Ⅲ0 0.5 0.35A.达平衡时,容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为4:5B.达平衡时,容器Ⅱ中c(O2 )/c(NO2)比容器Ⅰ中的大C.达平衡时,容器Ⅲ中NO 的体积分数小于50%D.当温度改变为T2时,若k正=k逆,则T2>T1【答案】C D【解析】A.I中的反应: 2NO2(g) 2 (g)开始(mol/L)0.6 0 0反应(mol/L)0.4 0.4 0.2平衡(mol/L)0.2 0.4 0.2化学平衡常数K=0.42×0. 2/0.22=0.8容器体积为1L,则平衡时I中气体总物质的量=1L×(0.2+0.4+0.2)mol/L=0.8mol。
2020-2021化学化学反应速率与化学平衡的专项培优 易错 难题练习题(含答案)附答案解析
2020-2021化学化学反应速率与化学平衡的专项培优易错难题练习题(含答案)附答案解析一、化学反应速率与化学平衡1.用H2O2、KI和洗洁精可完成“大象牙膏”实验(短时间内产生大量泡沫),某同学依据文献资料对该实验进行探究。
(1)资料1:KI在该反应中的作用:H2O2+I-=H2O+IO-;H2O2+IO-=H2O+O2↑+I-。
总反应的化学方程式是________________。
(2)资料2:H2O2分解反应过程中能量变化如图所示,其中①有KI加入,②无KI加入。
下列判断正确的是___________(填字母)。
a. 加入KI后改变了反应的路径b. 加入KI后改变了总反应的能量变化c. H2O2+I-=H2O+IO-是放热反应(3)实验中发现,H2O2与KI溶液混合后,产生大量气泡,溶液颜色变黄。
再加入CCl4,振荡、静置,气泡明显减少。
资料3:I2也可催化H2O2的分解反应。
①加CCl4并振荡、静置后还可观察到___________,说明有I2生成。
②气泡明显减少的原因可能是:i. H2O2浓度降低;ii. ________。
以下对照实验说明i不是主要原因:向H2O2溶液中加入KI溶液,待溶液变黄后,分成两等份于A、B两试管中。
A试管加入CCl4,B试管不加CCl4,分别振荡、静置。
观察到的现象是_____________。
(4)资料4:I-(aq)+I2(aq)ƒI3-(aq) K=640。
为了探究体系中含碘微粒的存在形式,进行实验:向20 mL一定浓度的H2O2溶液中加入10mL 0.10mol·L-1 KI溶液,达平衡后,相关微粒浓度如下:微粒I-I2I3-浓度/(mol·L-1) 2.5×10-3a 4.0×10-3①a=__________。
②该平衡体系中除了含有I-,I2,I3-外,一定还含有其他含碘微粒,理由是________________。
2020-2021高考化学培优 易错 难题(含解析)之化学反应原理附答案解析
2020-2021高考化学培优易错难题(含解析)之化学反应原理附答案解析一、化学反应原理1.为探究Ag+与Fe3+氧化性的相关问题,某小组同学进行如下实验:已知:相关物质的溶解度(20℃)AgCl:1.5×10-4g Ag2SO4:0.796g(1)甲同学的实验如下:序号操作现象实验Ⅰ将2mL1mol/L AgNO3溶液加入到1mL1mol/L FeSO4溶液中产生白色沉淀,随后有黑色固体产生取上层清液,滴加KSCN溶液溶液变红注:经检验黑色固体为Ag① 白色沉淀的化学式是_____________。
② 甲同学得出Ag+氧化了Fe2+的依据是_______________。
(2)乙同学为探究Ag+和Fe2+反应的程度,进行实验Ⅱ。
a.按右图连接装置并加入药品(盐桥中的物质不参与反应),发现电压表指针偏移。
偏移的方向表明:电子由石墨经导线流向银。
放置一段时间后,指针偏移减小。
b.随后向甲烧杯中逐渐加入浓Fe2(SO4)3溶液,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。
① a中甲烧杯里的电极反应式是___________。
② b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:序号操作现象实验Ⅲ将2mL2mol/L Fe(NO3)3溶液加入有银镜的试管中银镜消失实验Ⅳ将2mL1mol/L Fe2(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/L FeCl3溶液加入有银镜的试管中银镜消失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)。
2020-2021高考化学培优 易错 难题(含解析)之化学反应原理及详细答案
2020-2021高考化学培优易错难题(含解析)之化学反应原理及详细答案一、化学反应原理1.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10 mL 2 mol·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10 mL 2 mol·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。
序号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铝片与烧碱溶液左低右高④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: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【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;(5)由方案三的现象得出结论: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。
2023年高考化学总复习:化学反应速率与化学平衡(附答案解析)
第1页共24页2023年高考化学总复习:化学反应速率与化学
平衡
注意事项
1.全卷满分100分。
考试用时90分钟。
2.可能用到的相对原子质量:H 1C 12O 16N 14Zn 65。
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分)
1.关节炎首次发作一般在寒冷季节,原因是关节滑液中形成了尿酸钠晶体(NaUr ),易诱发关节疼痛,其化学机理是①HUr (aq )+H 2O (l
)Ur -(aq )+H 3O +(aq )、②Ur -(aq )+Na +(aq
)NaUr (s )ΔH 。
下列叙述不正
确的是()
A.降低温度,反应②平衡正向移动
B.反应②正向吸热
C.降低关节滑液中HUr 及Na +含量是治疗方法之一
D.关节保暖可以缓解疼痛,原理是平衡②逆向移动
2.已知当ΔH -T ·ΔS <0时化学反应能自发进行。
下列化学反应肯定能自发进行的是(
)A.N 2(g )+3H 2(g
)
2NH 3(g )B.2K (s )+2H 2O (l
)
2K +(aq )+2OH -(aq )+H 2↑C.2Mg (s )+O 2(g
)
2MgO (s )D.CaCO 3(s
)CaO (s )+CO 2(g )。
化学化学反应速率与化学平衡的专项培优易错难题练习题及答案解析.doc
化学 化学反应速率与化学平衡的专项 培优 易错 难题练习题及答案解析一、化学反应速率与化学平衡1. 研究不同pH 时 CuSO溶液对 H 2O 2 分解的催化作用。
资料: a . Cu 2O 为红色固体,4难溶于水,能溶于硫酸,生成 2 +为棕褐色固体,难溶于水,能溶于硫Cu 和 Cu 。
b .CuO 2 酸,生成 Cu 2+和 H 2O 2。
c . H 2O 2 有弱酸性: H 2O 2 H + + HO 2- , HO 2-H + + O 22- 。
编实验现象号向 1 mL pH = 2 的 1 mol · L - 1 CuSO 4 溶液中加入Ⅰ出现少量气泡0 . 5 mL 30% H 2O 2 溶液向 1 mL pH = 3 的 1 mol · L- 1CuSO 4 溶液中加入立即产生少量棕黄色沉淀,出 Ⅱ现较明显气泡0 . 5 mL 30% H 2O 2 溶液向 1 mL pH = 5 的 1 mol · L- 14立即产生大量棕褐色沉淀,产 ⅢCuSO 溶液中加入生大量气泡0 . 5 mL 30% H 2O 2 溶液(1) 经检验生成的气体均为O 2 4 2 2__。
,Ⅰ中 CuSO 催化分解 H O 的化学方程式是 ( 2)对Ⅲ中棕褐色沉淀的成分提出 2 种假设:ⅰ. CuO 2 ,ⅱ.Cu 2O 和 CuO 2 的混合物。
为检验上述假设,进行实验Ⅳ:过滤Ⅲ中的沉淀,洗涤,加入过量硫酸,沉淀完全溶解,溶液呈蓝色,并产生少量气泡。
①若Ⅲ中生成的沉淀为 CuO 2,其反应的离子方程式是 __。
②依据Ⅳ中沉淀完全溶解,甲同学认为假设ⅱ不成立,乙同学不同意甲同学的观点,理由是 __。
③为探究沉淀中是否存在Cu 2O ,设计如下实验:将Ⅲ中沉淀洗涤、干燥后,取a g 固体溶于过量稀硫酸,充分加热。
冷却后调节溶液pH ,以 PAN 为指示剂,向溶液中滴加c mol · L - 1EDTA 溶EDTA 溶液至滴定终点,消耗液 V mL 。
备战高考化学培优易错试卷(含解析)之化学反应原理含答案
备战高考化学培优易错试卷(含解析)之化学反应原理含答案一、化学反应原理1.氨基磺酸(H2NSO3H)是一元固体强酸,俗称“固体硫酸”,易溶于水和液氨,不溶于乙醇,在工业上常用作酸性清洗剂、阻燃剂、磺化剂等。
某实验室用尿素和发烟硫酸(溶有SO3的硫酸)制备氨基磺酸的流程如图:已知“磺化”步骤发生的反应为:①CO(NH 2)2(s)+SO3(g)H2NCONHSO3H(s) ΔH<0②H 2NCONHSO3H+H2SO42H2NSO3H+CO2↑发生“磺化”步骤反应的装置如图1所示:请回答下列问题:(1)下列关于“磺化”与“抽滤”步骤的说法中正确的是____。
A.仪器a的名称是三颈烧瓶B.冷凝回流时,冷凝水应该从冷凝管的B管口通入C.抽滤操作前,应先将略小于漏斗内径却又能将全部小孔盖住的滤纸平铺在布氏漏斗中,稍稍润湿滤纸,微开水龙头,抽气使滤纸紧贴在漏斗瓷板上,再转移悬浊液D.抽滤结束后为了防止倒吸,应先关闭水龙头,再拆下连接抽气泵和吸滤瓶之间的橡皮管(2)“磺化”过程温度与产率的关系如图2所示,控制反应温度为75~80℃为宜,若温度高于80℃,氨基磺酸的产率会降低,可能的原因是____。
(3)“抽滤”时,所得晶体要用乙醇洗涤,则洗涤的具体操作是____。
(4)“重结晶”时,溶剂选用10%~12%的硫酸而不用蒸馏水的原因是____。
(5)“配液及滴定”操作中,准确称取2.500g氨基磺酸粗品配成250mL待测液。
取25.00mL待测液于锥形瓶中,以淀粉-碘化钾溶液做指示剂,用0.08000mol•L-1的NaNO2标准溶液进行滴定,当溶液恰好变蓝时,消耗NaNO2标准溶液25.00mL。
此时氨基磺酸恰好被完全氧化成N2,NaNO2的还原产物也为N2。
①电子天平使用前须____并调零校准。
称量时,可先将洁净干燥的小烧杯放在称盘中央,显示数字稳定后按____,再缓缓加样品至所需质量时,停止加样,读数记录。
高考化学真题专题解析—化学反应速率与化学平衡
高考化学真题专题解析—化学反应速率与化学平衡【母题来源】2022年湖南卷【母题题文】(双选)向体积均为1L 的两恒容容器中分别充入2mol X 和1mol Y 发生反应:2X(g)+Y(g)Z(g) ΔH ,其中甲为绝热过程,乙为恒温过程,两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。
下列说法正确的是A .ΔH>0B .气体的总物质的量:a c n <nC .a 点平衡常数:K>12D .反应速率:a b v <v 正正【答案】BC 【试题解析】A .甲容器在绝热条件下,随着反应的进行,压强先增大后减小,根据理想气体状态方程PV=nRT 可知,刚开始压强增大的原因是因为容器温度升高,则说明上述反应过程放热,即H ∆<0,故A 错误;B .根据A 项分析可知,上述密闭溶液中的反应为放热反应,图中a 点和c 点的压强相等,因甲容器为绝热过程,乙容器为恒温过程,若两者气体物质的量相等,则甲容器压强大于乙容器压强,则说明甲容器中气体的总物质的量此时相比乙容器在减小即气体总物质的量:n a <n c ,故B 正确;C .a 点为平衡点,此时容器的总压为p ,根据理想气体状态方程PV=nRT 可知,在恒容条件下进行,气体的物质的量之比等于PT整体之比,根据A 项分析可知,绝热条件下,反应到平衡状态放热,所以T a >T 始,压强:Pa=12P 始,则n a <12n 始,可设Y 转化的物质的量浓度为xmol∙L −1,则列出三段式如下:2X(g)+Y(g)Z(g)2102x x x 22x1xxc c c ∆--平,则有[(22x)(1x)x]mol -+-+<13mol 2⨯,计算得到x >0.75,那么化学平衡常数K=2c(Z)c (X)c(Y)⋅>20.75120.50.25=⨯,故C 正确; D .根据图像可知,甲容器达到平衡的时间短,温度高,所以达到平衡的速率相对乙容器的快,即V a 正>V b正,故D 错误。
化学高考备考化学反应速率与化学平衡的常见题型解析与解答
化学高考备考化学反应速率与化学平衡的常见题型解析与解答化学反应速率和化学平衡是高考化学考试中常见的重要内容之一,在解题中也经常出现各种不同类型的题目。
掌握这些题型的解析与解答技巧,对于提高解题效率和成绩至关重要。
本文将对化学反应速率和化学平衡的常见题型进行解析与解答,并给出一些备考的建议。
一、化学反应速率题型解析与解答1. 计算反应速率计算反应速率是化学反应速率题中最常见的题型,一般给出反应物质的浓度变化和反应物消耗的时间,并要求计算反应速率。
计算反应速率的公式为速率 = 反应物质浓度的变化 / 反应时间。
根据给出的数据,代入公式即可得到答案。
2. 比较反应速率比较反应速率是化学反应速率题中的另一常见题型,要求根据给出的反应物质的浓度变化和反应物消耗的时间,判断不同条件下反应速率的大小。
解答该题型时,可以比较不同实验条件下反应速率的大小,观察反应物质的浓度变化和反应物消耗的时间,根据速率的计算公式进行比较。
3. 反应速率与温度、浓度、催化剂的关系这类题目要求分析反应速率与温度、浓度、催化剂之间的关系。
在解答时,可以应用以下原理:增加反应物质的浓度或温度都会提高反应速率,而加入催化剂则可以降低活化能,从而加快反应速率。
根据所给条件进行分析,选择正确答案。
二、化学平衡题型解析与解答1. 平衡常数K的计算平衡常数K是化学平衡题中的核心内容,要求计算平衡常数K。
平衡常数K的计算公式为K = [产物的浓度之积] / [反应物的浓度之积]。
根据给出的平衡反应式,将平衡浓度代入公式进行计算即可。
2. 判断平衡方向和转移物质判断平衡方向和转移物质是化学平衡题中常见的题型。
根据平衡反应式和给出的条件,可以判断平衡是向左或向右移动,并判断反应中产物和反应物的转移方向。
根据反应物质的转移方向和平衡式的情况选择正确的答案。
3. 影响平衡的因素这类题型要求分析影响平衡的因素,如温度、压力、浓度等。
一般来说,增加温度会使平衡发生向右移动的方向,而增加压力或浓度则使平衡发生向左移动的方向。
高考化学与化学反应速率与化学平衡有关的压轴题附详细答案
序号 A 溶液
B 溶液
①
2mL0.2mol/LH2C2O4 溶液
4mL0.01mol/LKMnO4 溶液
②
2mL0.1mol/LH2C2O4 溶液
4mL0.01mol/LKMnO4 溶液
③
2mL0.2mol/LH2C2O4 溶液
4mL0.01mol/LKMnO4 溶液和少量 MnSO4
(1)该反应的离子方程式为____; 乙组:通过测定 KMnO4 溶液褪色所需时间的多少来比较化学反应速率。为了探究 KMnO4 与 H2C2O4 浓度对反应速率的影响,某同学在室温下完成以下实验实验编号1 Nhomakorabea2
3
4
水/mL
10
5
0
X
0.5mol/LH2C2O4/mL
5
10
10
5
0.2mol/L KMnO4/mL
5
5
10
10
时间/s
40
20
10
___
(2)X=___,4 号实验中始终没有观察到溶液褪色,你认为可能的原因是____。 (3)在实验中发现高锰酸钾酸性溶液和草酸溶液反应时,开始一段时间反应速率较慢,溶 液褪色不明显;但不久突然褪色,反应速率明显加快。某同学认为是放热导致溶液温度升 高所致,重做 3 号实验,测定过程中溶液不同时间的温度,结果如表:
1mL 蒸馏水
(1)实验乙中发生反应的化学方程式为_______________。 (2)实验甲和实验乙的实验目的是____________。实验甲和实验丙的实验目的是 ___________。 (3)实验过程中该同学对实验乙中产生的气体进行收集,并在 2min 内 6 个时间点对注射器内 气体进行读数,记录数据如下表。
高考化学培优 易错 难题(含解析)之化学反应速率与化学平衡附答案
高考化学培优易错难题(含解析)之化学反应速率与化学平衡附答案一、化学反应速率与化学平衡1.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。
已知: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。
[K sp(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)___。
已知:提供的无机试剂:NaOH、Na2CO3、NaF。
【答案】+3 2LiCoO2+6H++H2O2=2Co2++O2↑+2Li++4H2O < 适当升高温度,适当增加H2SO4浓度 5.5 H2SO4 7.5 ①NaOH ②Ni(OH)2 ③NaF【解析】【分析】(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K sp(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。
高考化学化学反应原理综合考查(大题培优 易错 难题)及答案解析
高考化学化学反应原理综合考查(大题培优易错难题)及答案解析一、化学反应原理综合考查1.铁及铁的氧化物广泛应于生产、生活、航天、科研领域。
(1)铁氧化合物循环分解水制H2已知:H2O(l)===H2(g)+O2(g)ΔH1=+285.5 kJ/mol6FeO(s)+O2(g) ===2Fe3O4(s)ΔH2=-313.2 kJ/mol则:3FeO(s)+H2O(l)===H2(g)+Fe3O4(s)ΔH3=___________(2)Fe2O3与CH4反应可制备“纳米级”金属铁,其反应为: 3CH4(g) + Fe2O3(s) 2Fe(s) +6H2(g) +3CO(g) ΔH4①此反应的化学平衡常数表达式为_________________________________。
②在容积均为VL的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个相同密闭容器中加入足量“纳米级”金属铁,然后分别充入a molCO和2a mol H2,三个容器的反应温度分别保持T1、T2、T3,在其他条件相同的情况下,实验测得反应均进行到t min时CO的体积分数如图1所示,此时I、II、III三个容器中一定处于化学平衡状态的是___________(选填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”);制备“纳米级”金属铁的反应:ΔH4 _____ 0(填“>”或“<”)。
③在T℃下,向某恒容密闭容器中加入3molCH4(g)和2mol Fe2O3(s)进行上述反应,反应起始时压强为P0,反应进行至10min时达到平衡状态,测得此时容器的气体压强是起始压强的2倍。
10 min内用Fe2O3(s)表示的平均反应速率为_______g·min-1; T℃下该反应的K p =_____________________;T℃下若起始时向该容器中加入2molCH4(g)、4mol Fe2O3(s)、1molFe(s)、2mol H2(g)、2molCO(g),则起始时v (正)______v (逆) (填“>”、“<”或“=”)。
高考化学培优训练10 反应速率、转化率、化学平衡
高考化学培优训练10反应速率、转化率、化学平衡1.(2018·济宁五校联考)(1)醋酸乙烯酯(CH3COOCH===CH2)简称V AC,温度为180 ℃时,向容积为2 L的恒容密闭锆材高压搅拌釜中充入0.2 mol CH3COOCH3、0.2 mol CO和0.1 mol H2,发生反应2CH3COOCH3(g)+2CO(g)+H2(g)===CH3COOCH===CH2(g)+2CH3COOH(g)ΔH<0,醋酸甲酯的转化率与反应时间的关系如下图所示。
①达到平衡时,该反应的平衡常数K=________(写出计算式即可);保持温度不变,向平衡体系内充入0.2 mol CH3COOCH3(g)和0.2 mol CH3COOH(g),此时,v正________(填“>”“<”或“=”)v逆。
②0~4 h内,H2的平均反应速率为________(计算结果保留两位有效数字),M点的反应速率________(填“>”“<”或“=”)N点的反应速率。
③该反应的ΔH<0,8 h后改变某一条件,醋酸甲酯的转化率减小,其原因可能为________(填字母)。
A.升高温度B.降低温度C.充入氩气D.充入过量的CH3COOCH3(g)(2)已知对于有气体参与的反应,p分压=p总压×体积分数。
温度为T℃时,向容积为2 L的恒容密闭容器中充入0.2 mol CH3COOCH3、0.2 mol CO和0.1 mol H2,发生反应2CH3COOCH3(g)+2CO(g)+H2(g)CH3COOCH===CH2(g)+2CH3COOH(g),达到平衡状态时,测得体系的压强为10 MPa,V AC的物质的量为0.05 mol,则此时V AC的体积分数为________,CO的分压为________。
解析①N点时反应处于平衡状态,根据“三段式”法可得,此时搅拌釡中,反应物浓度分别为c(CH3COOCH3)=c(CO)=0.2 mol×(1-87.2%)2 L=0.012 8 mol·L-1,c(H2)=0.1 mol ×(1-87.2%)2 L=0.006 4 mol·L -1;生成物浓度分别为c (CH 3COOCH===CH 2)=0.2 mol ×87.2%2 L ×2=0.043 6 mol·L -1,c (CH 3COOH)=0.087 2 mol·L -1。
备战高考化学培优 易错 难题(含解析)之化学反应速率与化学平衡附答案解析
备战高考化学培优易错难题(含解析)之化学反应速率与化学平衡附答案解析一、化学反应速率与化学平衡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。
高考化学化学反应速率与化学平衡(大题培优 易错 难题)含答案解析
高考化学化学反应速率与化学平衡(大题培优 易错 难题)含答案解析一、化学反应速率与化学平衡1.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8mL0.11mol L -⋅的KI 溶液于试管,滴加0.11mol L -⋅的FeCl 3溶液5~6滴,振荡; 请写出步骤1中发生的离子反应方程式:_________________ 步骤2:在上述试管中加入2mLCCl 4,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0.11mol L -⋅的KSCN 溶液5~6滴,振荡,未见溶液呈血红色。
探究的目的是通过检验Fe 3+,来验证是否有Fe 3+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,Fe 3+完全转化为Fe 2+,溶液无Fe 3+猜想二:Fe 3+大部分转化为Fe 2+,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:Fe 3+可与46[()]Fe CN -反应生成蓝色沉淀,用K 4[Fe (CN )6]溶液检验Fe 3+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:【答案】322222Fe I Fe I +-++=+ 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K 4[Fe (CN )6]溶液,振荡【解析】 【分析】 【详解】(1) KI 溶液与FeCl 3溶液离子反应方程式322222FeI Fe I +-++=+;(2)①由信息信息一可得:取萃取后的上层清液滴加2-3滴K 4[Fe (CN )6]溶液,产生蓝色沉淀,由信息二可得: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。
2020-2021高考化学培优 易错 难题(含解析)之化学反应速率与化学平衡附答案
2020-2021高考化学培优易错难题(含解析)之化学反应速率与化学平衡附答案一、化学反应速率与化学平衡1.某兴趣小组在实验室进行如下实验探究活动。
(1)设计如下实验研究2Fe3++2I-ƒ2Fe2++I2的反应。
①振荡静置后C中观察到的现象是_______________________;为证明该反应存在一定限度,还应补做实验为:取C中分液后的上层溶液,然后______________(写出实验操作和现象)。
②测定上述KI溶液的浓度,进行以下操作:I用移液管移取20.00 mL KI溶液至锥形瓶中,加入适量稀硫酸酸化,再加入足量H2O2溶液,充分反应。
II小心加热除去过量的H2O2。
III用淀粉做指示剂,用c mol/L Na2S2O3标准溶液滴定,反应原理为:2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6。
步骤II是否可省略?____________(答“可以”或“不可以”)步骤III达到滴定终点的现象是___________________________。
巳知I2浓度很高时,会与淀粉形成稳定的包合物不易解离,为避免引起实验误差,加指示剂的最佳时机是________。
(2)探究Mn2+对KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应速率的影响。
反应原理(化学方程式)为________;仪器及药品:试管(两支)、0.01 mol/L KMnO4酸性溶液、0.1 mol/L H2C2O4溶液、一粒黄豆大的MnSO4固体;实验方案:请仿照教材(或同教材)设计一个实验用表格,在行标题或列标题中注明试剂及观察或记录要点。
______________【答案】溶液分层,上层水层为黄绿色,下层四氯化碳层为紫色滴加KSCN溶液,溶液变红不能;;当滴入最后一滴Na2S2O3标准溶液时,蓝色褪去且半分钟内不复原用c mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈浅黄色时,滴加淀粉指示剂,再继续滴加标准溶液2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;加入试剂0.01mol/LKMnO4酸性溶液和0.1mol/L的H2C2O4溶液0.01mol/LKMnO4酸性溶液、0.1mol/L的H2C2O4溶液和硫酸锰固体褪色时间实验结论【解析】【分析】(1)①由题意可知,过量的碘化钾溶液与氯化铁溶液反应生成氯化亚铁和碘,向溶液中加入四氯化碳,振荡静置,溶液分层,为证明该反应存在一定限度,应检验上层溶液中是否存在Fe3+;②由步骤I可知,双氧水的氧化性强于单质碘,若步骤II省略,溶液中过氧化氢会与Na2S2O3溶液反应;当Na2S2O3标准溶液过量时,溶液中碘单质完全反应,溶液由蓝色变为无色;为避免引起实验误差,滴定开始时不能加入淀粉指示剂,应当在I2浓度较小时再滴入淀粉;(2)KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应生成硫酸钾、硫酸锰、二氧化碳和水。
2020-2021备战高考化学培优 易错 难题(含解析)之化学反应速率与化学平衡附答案
2020-2021备战高考化学培优易错难题(含解析)之化学反应速率与化学平衡附答案一、化学反应速率与化学平衡1.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2-272-4c(Cr O)c(CrO)_____(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ⅰⅱⅲⅳ是否加入Fe2(SO4)3否否加入5g否是否加入H2SO4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/%0.92212.720.857.3①实验ⅱ中Cr2O72-放电的电极反应式是________________。
②实验ⅲ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_______________。
高考化学二轮 化学反应速率与化学平衡 专项培优 易错 难题含答案解析
高考化学二轮化学反应速率与化学平衡专项培优易错难题含答案解析一、化学反应速率与化学平衡1.某化学兴趣小组在一次实验探究中发现,向草酸溶液中逐滴加入酸性高锰酸钾溶液时,溶液褪色先慢后快,即反应速率由小变大。
小组成员为此“异常”现象展开讨论,猜想造成这种现象的最可能原因有两种,并为此设计实验进行探究验证。
猜想Ⅰ:此反应过程放热,温度升高,反应速率加快;猜想Ⅱ:……。
(实验目的)探究草酸与高锰酸钾反应的速率变化“异常”原因(实验用品)仪器:试管、胶头滴管、量筒、药匙、玻璃棒等;试剂:0.1mol/L H2C2O4溶液、0.05mol/L KMnO4(硫酸酸化)溶液等。
请你根据该兴趣小组的实验探究设计思路,补充完整所缺内容。
(1)草酸(H2C2O4,弱酸)与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为(2)要完成对猜想Ⅰ的实验验证,至少还需要一种实验仪器是(3)猜想Ⅱ可是:___________________要设计实验验证猜想Ⅱ,进行该实验还要补充一种试剂及一种仪器,分别是(4)基于猜想Ⅱ成立,设计方案进行实验,请完成以下实验记录表内容。
【答案】(1)5H2C2O4+2MnO42—+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O(2)温度计(3)生成的Mn2+对该反应有催化作用,加快反应速率;MnSO4(s)和秒表(4)基于猜想Ⅱ成立,设计方案进行实验,请完成以下实验记录表内容。
(加入试剂时只要A试管与B试管所加的0.1mol/L H2C2O4溶液、0.05mol/L 酸性KMnO4体积相等即给分。
)【解析】试题分析:猜想II:影响反应速率的因素有浓度、压强、温度和催化剂,而草酸与高锰酸钾溶液发生反应:5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2 Mn2++8H2O,溶液褪色先慢后快,即反应速率由小变大,反应物是溶液,无气体,故不能是反应物的浓度和压强对反应速率产生的影响,则只能是生成的产物又做了此反应的催化剂,加快了反应速率,故答案为生成的Mn2+在反应中起到催化剂的作用,加快了反应速率;(1)草酸中的碳元素被在酸性条件下能被高锰酸钾溶液氧化为CO2,高锰酸根能被还原为Mn2+,根据得失电子数守恒来配平可得离子方程式为:5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2 Mn2++8H2O;(2)由于猜想I是认为可能是由于反应放热导致体系温度升高而加快了反应速率,故应测量反应前和反应开始后一段时间的温度变化,则还缺少温度计;(3)猜想II是认为生成的Mn2+在反应中起到催化剂的作用,由于Cl-也能使高锰酸钾溶液褪色,故为了避免Cl-的干扰,故应补充MnSO4固体,通过测量溶液褪色的时间的长短来验证猜想,则还需的仪器是秒表;(4)要通过对比实验来验证猜想Ⅱ,则实验B和实验A的试剂的选择应除了MnSO4固体不同,其他均应相同,故试管B内加入的试剂是在试管A试剂的基础上多加了MnSO4(s),由于结论是猜想II成立,则试管B的褪色时间应该比试管A的更快,故答案为2.根据当地资源等情况,硫酸工业常用黄铁矿(主要成分为FeS2)作为原料。
2020-2021高考化学二轮化学反应速率与化学平衡专项培优易错难题附答案.docx
2020-2021 高考化学二轮化学反应速率与化学平衡案专项培优 易错 难题附答一、化学反应速率与化学平衡1. 用H2O 2 、 KI 和洗洁精可完成“大象牙膏”实验(短时间内产生大量泡沫),某同学依据文献资料对该实验进行探究。
(1)资料1:KI 在该反应中的作用:--H 2O 2+ I = H 2O + IO ; H 2O 2 +IO - -= H 2O +O 2↑+ I 。
总反应的化学方程式是________________。
(2)资料 2:H 2O 2 分解反应过程中能量变化如图所示,其中①有 下列判断正确的是 ___________(填字母)。
KI 加入,②无KI 加入。
a. 加入 KI 后改变了反应的路径b. 加入 KI 后改变了总反应的能量变化--是放热反应c. H 2O 2 +I =H 2 O + IO(3)实验中发现, H 2 24O 与 KI 溶液混合后,产生大量气泡,溶液颜色变黄。
再加入 CCl ,振荡、静置,气泡明显减少。
资料 3: I 2 也可催化 H 2O 2 的分解反应。
①加CCl4 并振荡、静置后还可观察到___________,说明有 I 2 生成。
②气泡明显减少的原因可能是: i. H 2O 2 浓度降低; ii. ________。
以下对照实验说明i 不是主要原因:向 H 2O 2 溶液中加入 KI 溶液,待溶液变黄后,分成两等份于 A 、 B 两试管中。
A 试管加入 CCl试管不加 CCl 4 ,分别振荡、静置。
观察到的现象是_____________ 。
4 ,B( 4)资料 4:I - ( aq )+ I 2( aq ) ? I 3-( aq ) K = 640。
为了探究体系中含碘微粒的存在形式,进行实验:向20 mL 一定浓度的 H 2O 2 溶液中加入-10mL 0.10mol · L 1 KI 溶液,达平衡后,相关微粒浓度如下: 微粒I-I 2I 3 -浓度 --a-/ ( mol · L 1)2.5× 1034.0× 103① a = __________。
高考化学培优 易错 难题(含解析)之化学反应速率与化学平衡附详细答案
高考化学培优易错难题(含解析)之化学反应速率与化学平衡附详细答案一、化学反应速率与化学平衡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。
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高考化学培优易错难题(含解析)之化学反应速率与化学平衡及答案一、化学反应速率与化学平衡1.碳酸镁晶须是一种新型的吸波隐形材料中的增强材料。
(1)合成该物质的步骤如下:-1-1步骤 1:配制 0.5mol ·L MgSO4溶液和 0.5mol L· NH4HCO3溶液。
步骤 2:用量筒量取 500mL NH4HCO3溶液于 1000mL 三颈烧瓶中,开启搅拌器。
温度控制在50℃。
步骤 3:将 250mL MgSO4溶液逐滴加入NH4HCO3溶液中, 1min 内滴加完后,用氨水调节溶液 pH 到 9.5。
步骤 4:放置 1h 后,过滤,洗涤。
步骤 5:在 40℃的真空干燥箱中干燥10h,得碳酸镁晶须产品(MgCO3·nH2O n=1~5)。
①步骤 2控制温度在 50℃,较好的加热方法是 _________。
②步骤 3生成 MgCO3·nH2 O 沉淀的化学方程式为 __________ 。
③步骤 4检验沉淀是否洗涤干净的方法是__________ 。
(2)测定生成的MgCO3·nH2O 中的 n 值。
称量 1.000 碳酸镁晶须,放入如图所示的广口瓶中加入适量水,并滴入稀硫酸与晶须反应,生成的 CO2被 NaOH 溶液吸收,在室温下反应4~ 5h,反应后期将温度升到 30℃,最后将烧杯中的溶液用已知浓度的盐酸滴定,测得CO2的总量;重复上述操作 2 次。
①图中气球的作用是 _________。
②上述反应后期要升温到30℃,主要目的是 ______。
③测得每 7.8000g 碳酸镁晶须产生标准状况下CO2为 1.12L,则 n 值为 _______。
(3)碳酸镁晶须可由菱镁矿获得,为测定某菱镁矿(主要成分是碳酸镁,含少量碳酸亚铁、二氧化硅)中铁的含量,在实验室分别称取12.5g 菱镁矿样品溶于过量的稀硫酸并完全转移到锥形瓶中,加入指示剂,用0.010mol/L H 2O2溶液进行滴定。
平行测定四组。
消耗H2O2溶液的体积数据如表所示。
实验编号1234消耗 H2O2溶液体积 /mL15.0015.0215.6214.98①H2O2溶液应装在 _________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
②根据表中数据,可计算出菱镁矿中铁元素的质量分数为_________ %(保留小数点后两位)。
【答案】水浴加热MgSO+NH4HCO3+NH3?H2 O+(n-1)H2O MgCO3·nH2O↓+(NH4)2SO4取最4后一次洗涤液少许于试管中,加入稀盐酸,无明显现象,然后加入BaCl2溶液,若无白色沉淀,则沉淀已经洗涤干净缓冲压强(或平衡压强),还可以起到封闭体系的作用使广口瓶中溶解的 CO2充分逸出,并被 NaOH 溶液充分吸收 4 酸式0.13【解析】【分析】本实验题分为合成碳酸镁晶须、测定MgCO3·nH 2O 中 n 值、测定菱镁矿中铁的含量三部分。
合成碳酸镁晶须是利用MgSO4溶液和NH4HCO3溶液、氨水反应生成。
测定MgCO ·nH O 中 n 值,采用的是加稀硫酸,和MgCO ·nH O 反应,测定产生的CO 的体积,32322可以通过计算确定 MgCO3·nH2O 中 n 值。
测定菱镁矿中铁的含量的原理是将菱镁矿中的铁转化为 Fe2+,用 H2 2 2 2O 溶液滴定,根据消耗的H O 的物质的量以及电子守恒即可计算出菱镁矿中铁的含量。
【详解】(1)①步骤 2 控制温度在 50℃,当温度不超过 100℃时,较好的加热方法是水浴加热。
水浴加热既可均匀加热,又可以很好地控制温度。
②MgSO44332 4 2 4溶液和 NH HCO 溶液、氨水反应生成MgCO·nH O 沉淀的同时还得到(NH ) SO,化学方程式为: MgSO4 +NH4HCO3+NH3?H2O+(n-1)H2O MgCO3·nH2O↓ +(NH4)2SO4。
③步骤 4检验沉淀是否洗涤干净,可以检验洗涤液中的SO42-,方法是取最后一次洗涤液少许于试管中,加入稀盐酸,无明显现象,然后加入BaCl2溶液,若无白色沉淀,则沉淀已经洗涤干净。
(2)①图中气球可以缓冲压强(或平衡压强),还可以起到封闭体系的作用。
②上述反应后期要升温到30℃,主要目的是使广口瓶中溶解的CO2充分逸出,并被NaOH 溶液充分吸收。
③标准状况下 1.12LCO2的物质的量为0.05mol ,根据碳守恒,有7.8000g=0.05mol ,解得 n=4。
(84+18n)g/mol(3)① H2O2溶液有强氧化性和弱酸性,应装在酸式滴定管中。
②四次实验数据,第 3 次和其他三次数据偏离较大,舍去,计算出三次实验消耗H2O2溶液体积的平均值为 15.00mL。
n(H2O2)=0.015L× 0.010mol/L=1.5 -4mol×10,在 H2O2和 Fe2+的反应中, H2O2做氧化剂, -1 价氧的化合价降低到-2 价, Fe2+中铁的化合价升高到+3 价,根据电子守恒, n(Fe2+ 2 2-4-4)=2(H O )= 3× 10mol ,则 m(Fe)= 3 × 10mol × 56g/mol=0.0168g,实验菱镁矿中0.0168铁元素的质量分数为× 100%=0.13%。
12.5【点睛】当控制温度在 100℃以下时,可以采取水浴加热的方法。
检验沉淀是否洗涤干净时需要选择合适的检测离子,选择检测的离子一定是滤液中的离子,并且容易通过化学方法检测。
检验沉淀是否洗涤干净的操作需要同学记住。
2.某小组同学以不同方案探究Cu 粉与 FeCl3溶液的反应。
(1)甲同学向 FeCl3溶液中加入 Cu 粉,观察到溶液的颜色变为浅蓝色,由此证明发生了反应,其离子方程式是 __。
(2)乙同学通过反应物的消耗证明了上述反应的发生:将Cu 粉加入到滴有少量 KSCN的FeCl3溶液中,观察到溶液红色褪去,有白色沉淀 A 产生。
①针对白色沉淀 A,查阅资料: A 可能为 CuCl 和 CuSCN(其中硫元素的化合价为 -2 价 )中的一种或两种。
实验过程如下:请回答:Ⅰ.根据白色沉淀 B 是 __(填化学式 ),判断沉淀 A 中一定存在CuSCN。
Ⅱ.仅根据白色沉淀 A 与过量浓 HNO3反应产生的实验现象,不能判断白色沉淀在CuSCN,从氧化还原角度说明理由: __。
Ⅲ.向滤液中加入 a 溶液后无明显现象,说明 A 不含 CuCl,则 a 是 __(填化学式根据以上实验,证明 A 仅为 CuSCN。
②进一步查阅资料并实验验证了CuSCN的成因,将该反应的方程式补充完整:= CuSCN↓+ (SCN)2__A中一定存)。
Cu2++ SCN?-③结合上述过程以及Fe(SCN)3? Fe3++3SCN?-的平衡,分析(2)中溶液红色褪去的原因:__。
(3)已知 (SCN)2称为拟卤素,其氧化性与Br2相近。
将 KSCN溶液滴入( 1)所得的溶液中,观察到溶液变红色,则溶液变红的可能原因是__或 __。
【答案】 Cu+2Fe3+2+2+43还原32+-=Cu+2Fe BaSO+1 价铜也可将浓 HNO AgNO 2Cu +4SCN23+反应生成2+3+2+-Cu 和 Fe Cu使 c(Fe)减小; Cu和 SCN反应生成 CuSCN沉=2CuSCN↓ +(SCN)淀使-33+ c(SCN Fe有)减小,均使该平衡正向移动,导致Fe(SCN) 浓度减小,溶液红色褪去剩余空气中的 O2将 Fe2+氧化; (SCN)2将 Fe2+氧化【解析】【分析】(1)铁离子具有氧化性,能够把铜氧化为铜离子;(2) I .①不溶于稀硝酸的白的沉淀为硫酸钡;Ⅱ. ②亚铜离子具有还原性,也能被硝酸氧化;Ⅲ. 检验氯离子,应加入硝酸银溶液;②据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,写出反应的方程式;③根据浓度对平衡移动规律进行分析;(3)亚铁离子具有强还原性,空气中氧气、溶液中(SCN)2都有可能把亚铁离子氧化为铁离子。
【详解】1 甲同学向FeCl3溶液中加入Cu粉,观察到溶液的颜色变为浅蓝色,由此证明发生了氧化还原反应,生成Cu2,其离子方程式是 Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+;故答案为: Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+;2 ①ⅠA可能为CuCl和CuSCN(其中硫元素的化合价为 2 价)中的一种或两种,白色沉淀与过量浓硝酸反应生成红棕色的NO 2和含Cu2的蓝色溶液,向蓝色溶液中加入过量硝酸钡溶液,生成不溶于硝酸的钡盐沉淀,则白色沉淀 B 是BaSO4;故答案为: BaSO4;Ⅱ 1价铜也可将浓HNO3还原,故仅根据白色沉淀 A 与过量浓HNO3反应产生的实验现象,不能判断白色沉淀 A 中一定存在 CuSCN,故答案为:1价铜也可将浓HNO3还原;Ⅲ 检验氯离子,应加入硝酸银溶液,则 a 是AgNO3,故答案为: AgNO 3;② 据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,该反应的方程式为2Cu2++4SCN-=2CuSCN↓ +(SCN)2,故答案为: 2Cu2++4SCN-=2CuSCN↓ +(SCN)2;③ Cu 和Fe3反应生成Cu2使 c Fe3减小;Cu2和 SCN 反应生成CuSCN沉淀使c SCN 减小,均使该平衡正向移动,导致Fe(SCN) 3浓度减小,溶液红色褪去,故答案为: Cu 和 Fe3+反应生成Cu2+使 c(Fe3+)减小; Cu2+和 SCN-反应生成CuSCN沉淀使-3c(SCN)减小,均使该平衡正向移动,导致Fe(SCN) 浓度减小,溶液红色褪去;3 将KSCN溶液滴入 1 所得的溶液中,观察到溶液变红色,则溶液含Fe3,溶液变红的可能原因是Fe3有剩余;空气中的O 2将 Fe2氧化; (SCN) 2将 Fe2氧化,故答案为: Fe3+有剩余;空气中的O2将 Fe2+氧化; (SCN)2将 Fe2+氧化。
3.某兴趣小组在实验室进行如下实验探究活动。
(1)设计如下实验研究2Fe3++2I-?2Fe2++I2的反应。
①振荡静置后 C 中观察到的现象是 _______________________;为证明该反应存在一定限度,还应补做实验为:取C 中分液后的上层溶液,然后 ______________(写出实验操作和现象 )。
②测定上述 KI 溶液的浓度,进行以下操作: I 用移液管移取20.00 mL KI 溶液至锥形瓶中,加入适量稀硫酸酸化,再加入足量H 2O 2 溶液,充分反应。
II 小心加热除去过量的 H 2 O 2。
III 用淀粉做指示剂,用 c mol/L Na S O 标准溶液滴定,反应原理为: 2NaS O + I = 2NaI +2 2 32 23 2Na S O 。