高考化学十分钟快速突破——实验中的控温技术

高考化学十分钟快速突破——实验中的控温技术
技巧：在答温度对反应的影响时可从反应物和产物的性质（包括挥发性，不稳定性，溶解度），反应条件（化学平衡的移动角度），副反应的发生入
手来剖析。

1.一般物质的性质爱考察H2O2高温易分解；气体的溶解度随温度升高而下降；不同温度对反应物氧化还原能力的影响；
2.反应条件的爱考察温度会降低产品的纯度以及产率等。

3.副反应爱考察高温弱离子的水解程度增大，
4.一般催化剂引起的反应速率增加要比温度引起的反应速率增加得快。

【例1】与硅同一主族的锗也是重要的半导体材料，锗应用于航空航天测控、光纤通讯等领域。

一种提纯二氧化锗粗品（主要含GeO2、As2O3）的工艺如下：
已知：①“碱浸”过程中的反应为：GeO2＋2NaOH＝Na2GeO3＋H2O、As2O3＋2NaOH＝2NaAsO2＋H2O② GeCl4的熔点为-49.50C，AsCl3与GeCl4的沸点分别为130.20C、840C（易形成共沸物）。

（3）传统的提纯方法是将粗品直接加入盐酸中蒸馏，其缺点
是。

（4）“蒸馏”过程中的反应的化学方程式为：________________________________。

（5）“水解”操作时保持较低温度有利于提高产率，其最可能的原因
是（答一条即可）。

【答案】(3). 馏出物中将会含有AsCl3，降低了产品纯度 (4). Na2GeO3＋6HCl＝2NaCl＋GeCl4＋3H2O (5). 该水解反应为放热反应，温度较低时水解平衡正向移动，反应物平衡转化率更高；或温度高时GeCl4易挥发导致降低产率；或温度高时，结晶水合物的溶解度大
【例2】生成BaF2的反应的化学方程式为BaCl2+2NH4F＝BaF2↓+2NH4Cl。

Ksp(BaF2)= 1.84×10-7
①若该反应温度过高，容易造成c(F-)降低的原因
是。

②研究表明，适当增加NH4F的比例有利于提高BaF2的产率和纯度。

将浓度为0.1 mol •L-1的BaCl2溶液和0.22mol•L-1NH4F溶液等体积混合，所得溶液中
c(Ba2+)= 。

【答案】①温度较高促进F-水解，使c(F-)降低（2分）②0.01
mol•L-1（2分）
【例3】研究发现石灰石浆液的脱硫效率受pH和温度的影响。

烟气流速一定时，脱硫效率与石灰石浆液pH的关系如图所示，在pH为5.7时脱硫效果最佳，石灰石浆液5.7＜pH＜6.0时，烟气脱硫效果降低的可能原因
是，烟气通入石灰石浆液时的温度不宜过高，是因为
【答案】石灰石的溶解度减小，减慢了与SO2的反应 (2分)
温度升高SO2的溶解度小 (2分)
【例4】利用脱氮菌可净化低浓度NO废气。

当废气在塔内停留时间均为90s的情况下，测得不同条件下NO的脱氮率如图I、Ⅱ所示。

①由图I知，当废气中的NO含量增加时，宜选用法提高脱氮的效率。

②图Ⅱ中，循环吸收液加入Fe2+、Mn2+，提高了脱氮的效率，其可能
原因为。

（5）研究表明：NaClO/H2O2酸性复合吸收剂可同时有效脱硫、脱硝。

图Ⅲ所示为复合吸收剂组成一定时，温度对脱硫脱硝的影响。

温度高于60℃后，NO去除率下降的原因为。

【答案】4）①好氧硝化；②Fe2+、Mn2+对该反应有催化作用；
（5）温度升高H2O2分解速率加快；
【例5】（4）在有氧条件下，新型催化剂M能催化NH3与NO x反应生成N2。

①NH3与NO2生成N2的反应中，当生成1 mol N2时，转移的电子数为_______mol。

②将一定比例的O2、NH3和NO x的混合气体，匀速通入装有催化剂M的反应器中反应（装置见题20图−1）。

反应相同时间NO x的去除率随反应温度的变化曲线如题20图−2所示，在50～250 ℃范围内随着温度的升高，NO x的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是____________________________；当反应温度高于380 ℃时，NO x的去除率迅速下降的原因可能是___________________________。

【答案】（4）①24 7
②迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大；上升缓慢段主要是温度升高引起的NO x 去除反应速率增大; 催化剂活性下降；NH3与O2反应生成了NO
【例6】湿法炼锌产生的黄铵铁矾[(NH4)x Fe y(SO4)z(OH)w]渣的综合利用具有广泛前景。

⑵在酸性媒介中，黄铵铁矾对H2O2氧化去除水溶液中的MB(对亚甲基蓝)
反应温度高于80℃时MB的去除率下降，其原因可能是。

【答案】高于80℃H2O2分解；或者黄铵铁矾的活性降低
【例7】(3) 已知：影响物质氧化性、还原性的因素有浓度、温度、溶液的酸碱性等。

“反萃取（N902）”得到CuSO4溶液制备纳米铜粉时，Cu2+与N2H4反应的还原率随温度的变化如图乙所示。

请回答下列问题：
①该反应的离子方程式为2Cu2++N2H4+4OH-=2Cu+N2↑+ H2O。

②在20～75℃区间内，温度越高Cu2+的还原率也越高，其原因可能是：_______________________________________________________________。

【答案】温度越高，N2H4的还原性越强，Cu2+的还原率也越高；
【例8】②Cu(NH3)2＋4中加入NaClO时发生的反应为：
Cu(NH3)2＋4＋2ClO－＋2OH－＝Cu(OH)2↓＋2N2H4↑＋2Cl－＋2H2O
该反应需在80℃以上进行，其目的除了加快反应速率外，还有。

【答案】氢氧化铜分解、降低联氨溶解度使其从溶液中逸出。

【例9】工厂以硝酸为原料生产亚硝酸钠，其工艺流程如下：
已知：Na2CO3＋NO＋NO2===2NaNO2＋CO2
(1) “分解塔”中SO2从塔底进入，硝酸从塔顶喷淋，其目的是
__________________________。

(2) “分解塔”中的温度不宜过高，其原因是
_________________________________________。

【答案】(1) 使SO2气体被充分吸收(2分)
(2) 硝酸受热会挥发分解(2分)。