化学化学反应原理的专项培优 易错 难题练习题(含答案)含详细答案

化学化学反应原理的专项培优易错难题练习题(含答案)含详细答案一、化学反应原理1．茶叶中的茶多酚是一种天然抗氧化剂（其抗氧化能力是 VC 的 5～10 倍），它易溶于水、乙醇、乙酸乙酯，难溶于氯仿。

在酸性介质中，茶多酚能将 Fe3+还原为 Fe2+，Fe2+与K3Fe(CN)6生成的深蓝色配位化合物 KFe[Fe(CN)6]对特定波长光的吸收程度（用光密度值 A 表示）与茶多酚在一定浓度范围内成正比。

A 与茶多酚标准液浓度的关系如图 1 所示：某实验小组设计如下实验流程从茶叶中提取茶多酚：请回答下列问题：(1)操作①用水浸取茶多酚时，实验小组发现搅拌速度对茶多酚浸出量的影响如图 2 所示，原因是____。

若用乙醇浸取茶多酚操作如下：称取 10 g 茶叶末，用滤纸包好，装入恒压滴液漏斗中，圆底烧瓶内加沸石和适量乙醇，如图 3 安装后，通冷凝水，加热套加热，当乙醇被加热沸腾后，控制加热套温度在 90℃。

为使恒压漏斗内液面高出茶叶包约 0.5 cm，并保持约 1 h，可行的操作方法是________。

(2)减压蒸发相对于一般蒸发的优点是________；氯仿的作用是________。

(3)下列有关实验基本操作不正确的是________。

A．图 3 中冷凝水流向为 a 进 b 出B．分液漏斗使用前须检验是否漏水并洗净备用C．操作①过滤时，可用玻璃棒适当搅拌以加快分离速度D．萃取过程中，经振摇并放气后，将分液漏斗置于铁圈上立即分液(4)称取 1.25 g 粗产品，用蒸馏水溶解并定容至 1000 mL，移取该溶液 1.00 mL，加过量 Fe3+和 K3Fe(CN)6酸性溶液，用蒸馏水定容至 100 mL 后，测得溶液光密度值 A=0.800，则产品的纯度是_____ （以质量分数表示）。

【答案】茶多酚易被氧气氧化，搅拌速度越快，茶多酚氧化速度越快，浸出率越低关闭活塞，当漏斗内液面高出茶叶包约0.5cm时，调节活塞使乙醇冷凝速度与漏斗放液速度一致降低蒸发温度防止产物氧化或分解萃取（或除杂） CD 96%【解析】【分析】茶叶用水浸泡时，茶多酚、氨基酸、茶碱等溶解在水中，过滤后，去除滤渣，得到的滤液减压蒸发，可降低蒸发温度，防止氧化反应的发生；往浓缩液中加入氯仿、分液，可得含氯仿的有机溶液①，水溶液②中含有茶多酚，用乙酸乙酯萃取、分液，可得茶多酚的乙酸乙酯溶液，然后减压蒸发，即可获得茶多酚粗产品。

【详解】(1)操作①用水浸取茶多酚时，从图2中可以看出，搅拌速率越快，光密度值(A)越小，即茶多酚浓度越小，因为茶多酚易被氧气氧化，搅拌越快，与空气的接触越多，由此得出原因是：茶多酚易被氧气氧化，搅拌速度越快，茶多酚氧化速度越快，浸出率越低。

为使恒压漏斗内液面高出茶叶包约 0.5 cm，并保持约 1 h，可行的操作方法是关闭活塞，当漏斗内液面高出茶叶包约0.5cm时，调节活塞使乙醇冷凝速度与漏斗放液速度一致。

答案为：茶多酚易被氧气氧化，搅拌速度越快，茶多酚氧化速度越快，浸出率越低；关闭活塞，当漏斗内液面高出茶叶包约0.5cm时，调节活塞使乙醇冷凝速度与漏斗放液速度一致；(2)减压蒸发比蒸发所需的温度低，除节省能源外，还可使环境的温度降低，其优点是降低蒸发温度防止产物氧化或分解；因为后加入的乙酸乙酯萃取茶多酚，则氯仿萃取的应是杂质，由此得出氯仿的作用是萃取（或除杂）。

答案为：降低蒸发温度防止产物氧化或分解；萃取（或除杂）；(3)A．图 3 中冷凝水流向应下进上出，即a进b出，A正确；B．分液漏斗使用前，为防漏液，应查漏，然后洗涤备用，B正确；C．操作①过滤时，不可用玻璃棒搅拌，否则会造成滤纸损坏，C不正确；D．萃取过程中，分液漏斗应静置分层后，再进行分液，D不正确；故选CD。

答案为：CD；(4) 溶液光密度值 A=0.800，从表中可查得茶多酚的浓度为1.2×10-5g/mL，由此可得出原1000 mL溶液中所含茶多酚的质量为1.2×10-5g/mL×100mL×1000mL1mL=1.2g，则产品的纯度是1.2g100%1.25g=96%。

答案为：96%。

【点睛】搅拌越快，茶多酚与Fe3+的接触面积越大，还原Fe3+的速率越快，光密度值理应越大，但事实上，光密度值反应越小，则表明茶多酚在搅拌过程中发生了转化。

只有联系到茶多酚的性质，才能解决此问题，于是采用类推法。

茶多酚也属于酚类，所以具有类似苯酚的性质，2．某化学兴趣小组欲测定KClO 3，溶液与3NaHSO 溶液反应的化学反应速率．所用试剂为10mL0.1mol/LKClO 3，溶液和310mL0.3mol /LNaHSO 溶液，所得数据如图所示。

已知：2334ClO 3HSO Cl 3SO 3H ----++=++。

（1）根据实验数据可知，该反应在0～4min 内的平均反应速率()Cl v -=________()mol /L min ⋅。

（2）某同学仔细分析实验数据后发现，在反应过程中，该反应的化学反应速率先增大后减小．某小组同学针对这一现象进一步探究影响该化学反应速率的因素，具体方法如表示。

方案 假设实验操作 Ⅰ 该反应放热使溶液温度升高，反应速率加快 向烧杯中加入10mL0.1mo//L 的3KClO 溶液和10mL0.3mol/L 的3NaHSO 溶液，Ⅱ 取10mL0.1mo/L 的3KClO 溶液加入烧杯中，向其中加入少量NaCl 固体，再加入10mL0.3mol/L 的3NaHSO 溶液Ⅲ 溶液酸性增强加快了化学反应速率分别向a 、b 两只烧杯中加入10mL0.1mol/L 的3KClO 溶液；向烧杯a中加入1mL 水，向烧杯b 中加入1mL0.2mol/L 的盐酸；再分别向两只烧杯中加入10mL0.3mol/L 的3NaHSO 溶液①补全方案Ⅰ中的实验操作：________。

②方案Ⅱ中的假设为________。

③除Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的假设外，还可以提出的假设是________。

④某同学从控制变量的角度思考，认为方案Ⅲ中实验操作设计不严谨，请进行改进：________。

⑤反应后期，化学反应速率变慢的原因是________。

【答案】0.0025 插入温度计 生成的Cl -加快了化学反应速率 生成的24SO -加快了化学反应速率 将1mL 水改为1mL0.2mol/L 的NaCl 溶液 反应物浓度降低【解析】【分析】【详解】（1）根据实验数据可知，该反应在0～4min 内生成氯离子的浓度是0.010mol/L ，所以平均反应速率()()Cl 0.010mol /L 4min 0.0025mol /L min c -=÷=⋅； （2）①由于是假设该反应放热，使溶液温度升高，反应速率加快，因此需要测量反应过程中溶液温度的变化；②方案I 、Ⅱ相比较，Ⅱ中加入了少量氯化钠，所以方案Ⅱ中的假设为生成的Cl -加快了化学反应速率；③由于反应中还有硫酸根离子生成，则除I 、Ⅱ、Ⅲ中的假设外，还可以提出的假设是生成的硫酸根离子加快了化学反应速率；④为防止氯离子对实验的干扰，则改进措施是将1mL 水改为1mL0.2mol/L 的NaCl 溶液； ⑤反应后期反应物浓度减小，因此化学反应速率变慢。

【点睛】对于多因素（多变量）的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题。

每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。

它是科学探究中的重要思想方法，广泛地运用在各种科学探索和科学实验研究之中。

3．氢叠氮酸（HN 3）和莫尔盐[（NH 4）2SO 4·FeSO 4·6H 2O]是两种常用原料。

（1）氢叠氮酸易溶于水，25℃时，该酸的电离常数为Ka=10×10-5。

①氢叠氮酸在水溶液中的电离方程式为_______②0.2mol/L 的HN 3溶液与0.1mol/L 的NaOH 溶液等体积混合后，恢复到25℃，此时，溶液呈酸性，则混合溶液中各离子和HN 3分子浓度由大到小的顺序为_______。

（2）在FeSO 4溶液中，加入（NH 4）2SO 4固体可制备莫尔盐晶体[（NH 4）2Fe （SO 4）2·6H 2O]，为了测定产品纯度，称取ag 产品溶于水，配制成500mL 溶液，用浓度为cmol/L 的酸性高锰酸钾溶液滴定，每次所取待测液体积均为25.00mL ，实验结果记录如下：（已知莫尔盐的分子量为392）①配制莫尔盐溶液，所使用的玻璃仪器除了烧杯和玻璃棒外还有_______②滴定终点的现象是_______，通过实验数据，计算该产品的纯度为_______（用含字母a 、c 的式子表示）。

③上表第一次实验中记录数据明显大于后两次，其原因可能是_______。

A 第一次滴定时，锥形瓶用待装液润洗B 该酸性高锰酸钾标准液保存时间过长，部分变质C 滴定前酸式滴定管中尖嘴处有气泡，滴定结束后气泡消失【答案】HN 3⇌H ++N 3- c （N 3-）>c （Na +）>c （HN 3+）>c （H +）>c （OH -） 500mL 容量瓶，胶头滴管 滴入最后一滴标准液，溶液变为浅紫红色，且半分钟不变色 （980c/a ）×100% AC【解析】【分析】(1)①氢叠氮酸是一元弱酸；②0.2mol/L 的HN 3溶液与0.1mol/L 的NaOH 溶液等体积混合后，溶液中含有等物质的量浓度的HN 3和NaN 3；(2)溶液的配置需要的仪器有：烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管；高锰酸钾溶液本身是紫色的，可以根据高锰酸钾溶液颜色变化判断滴定终点；第一次实验中记录数据明显大于后两次，即高锰酸钾溶液体积偏大。

【详解】(1)①氢叠氮酸易溶于水，25℃时，该酸的电离常数为K a =10×10-5，说明氢叠氮酸为弱酸，在水溶液中的电离方程式为HN 3H ++N 3-，故答案为HN 3H ++N 3-；②0.2mol/L 的HN 3溶液与0.1mol/L 的NaOH 溶液等体积混合后，溶液中存在等物质的量浓度的HN 3和Na N 3，恢复到25℃，溶液显酸性，以HN 3的电离为主，混合溶液中各离子和HN 3分子浓度由大到小的顺序为c(N 3-)>c(Na +)>c(HN 3)>c(H +)>c(OH -)，故答案为c(N 3-)>c(Na +)>c(HN 3)>c(H +)>c(OH -)；(2) ①500mL 溶液的配置需要的仪器有：烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管，故答案为：500mL 容量瓶，胶头滴管；②利用高锰酸钾的强氧化性，Fe 2+的强还原性，两者发生氧化还原反应，Fe 2+被氧化成Fe 3+，化合价升高1，Mn 由+7价→+2，化合价降低5，最小公倍数5，根据原子个数、电荷守恒，配平得MnO 4-+5Fe 2++8H +=Mn 2++5Fe 3++4H 2O ，向溶液中滴加中高锰酸钾，高锰酸钾显紫红色，因此滴定到终点：滴入最后一滴标准液，溶液由无色变为浅紫色，且30s 不变色，故答案为：滴入最后一滴标准液，溶液由无色变为浅紫色，且30s 不变色；因为第一次与第二次、第三次相差较大，忽略不计，消耗高锰酸钾溶液的体积为25.02224.98 mL=25mL ，根据离子反应方程式，得出：n[(NH 4)2SO 4•FeSO 4•6H 2O]=5n(KMnO 4) =25×10-3×c×5mol ，则500mL 溶液中含有n[(NH 4)2SO 4•FeSO 4•6H 2O] =25×10-3×c×5×500/25mol =2.5cmol ，所以质量分数=2.5c×392a ×100%=980c a ×100%，故答案为：980c a×100%； ③A ．第一次滴定时，锥形瓶用待装液润洗，锥形瓶中亚铁离子的量偏多，消耗的高锰酸钾偏多，A 项正确；B ．三次使用的高锰酸钾都是一样的，消耗的高锰酸钾体积应是相同的，B项错误；C．滴定管尖嘴有气泡，滴定结束无气泡，所消耗的液体体积增加，故C项正确；故答案为：AC。