备战高考化学提高题专题复习化学反应原理练习题含答案解析
一、化学反应原理
1．硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O)俗名“大苏打”。已知它易溶于水，难溶于乙醇，在中性或碱性环境中稳定，受热、遇酸易分解。某实验室模拟工业硫化碱法制取硫代硫酸钠，其反应装置及所需试剂如图：
（1）装置甲中，a仪器的名称是____________；a中盛有浓硫酸，b中盛有亚硫酸钠，实验中要控制SO2生成速率，可以采取的措施有_________________________(写出一条即可)。
（2）装置乙的作用是____________________________________。
（3）装置丙中，将Na2S和Na2CO3以2：1的物质的量之比配成溶液再通入SO2，便可制得Na2S2O3和CO2。反应的化学方程式为：________________________________________。 （4）本实验所用的Na2CO3中含少量NaOH，检验含有NaOH的实验方案为_________。(实验中供选用的试剂及仪器：CaCl2溶液、Ca(OH)2溶液、酚酞溶液、蒸馏水、pH计、烧杯、试管、滴管．提示：室温时CaCO3饱和溶液的pH=9.5)
（5）反应结束后过滤丙中的混合物，滤液经蒸发、结晶、过滤、洗涤、干燥等得到产品，生成的硫代硫酸钠粗品可用_____________洗涤。为了测定粗产品中Na2S2O3·5H2O的含量，采用在酸性条件下用KMnO4标准液滴定的方法(假设粗产品中的杂质与酸性KMnO4溶液不反应)。称取1.50g粗产品溶于水，用0.20 mol·L－1KMnO4溶液(加适量稀硫酸酸化)
2-滴定，当溶液中S2O3全部被氧化为SO4时，消耗高锰酸钾溶液体积40.00mL。
2-①写出反应的离子方程式：________________________________________。 ②产品中Na2S2O3·5H2O的质量分数为____________________(保留小数点后一位)。 【答案】分液漏斗 控制反应温度、控制滴加硫酸的速度 安全瓶，防倒吸
4SO2+2Na2S+Na2CO3＝3Na2S2O3+CO2 取少量样品于试管(烧杯)中，加水溶解，加入过量的CaCl2溶液，振荡(搅拌)，静置，用pH计测定上层清液的pH，若pH大于9．5，则含有NaOH 乙醇 5S2O3+8MnO4+14H=8Mn+10SO4+7H2O 82.7％ 【解析】 【分析】
装置甲为二氧化硫的制取：Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O，丙装置为Na2S2O3的生成装置：2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2，因SO2易溶于碱性溶液，为防止产生倒吸，在甲、丙之间增加了乙装置；另外二氧化硫有毒，不能直接排放到空气中，装置丁作用为尾气吸收装置，吸收未反应的二氧化硫。据此解答。 【详解】
(1)装置甲中，a仪器的名称是分液漏斗；利用分液漏斗控制滴加硫酸的速度、控制反应温
2--+2+2-度等措施均能有效控制SO2生成速率；
(2)SO2易溶于碱性溶液，则装置乙的作用是安全瓶，防倒吸；
(3)Na2S和Na2CO3以2：1的物质的量之比配成溶液再通入SO2，即生成Na2S2O3和CO2，结合原子守恒即可得到发生反应的化学方程式为4SO2+2Na2S+Na2CO3＝3Na2S2O3+CO2； (4)碳酸钠溶液和NaOH溶液均呈碱性，不能直接测溶液的pH或滴加酚酞，需要先排除Na2CO3的干扰，可取少量样品于试管(烧杯)中，加水溶解，加入过量的CaCl2溶液，振荡(搅拌)，静置，用pH计测定上层清液的pH，若pH大于9.5，则含有NaOH；
(5)硫代硫酸钠易溶于水，难溶于乙醇，在中性或碱性环境中稳定，则硫代硫酸钠粗品可用乙醇洗涤；
2-①Na2S2O3溶液中滴加酸性KMnO4溶液，溶液紫色褪去，溶液中S2O3全部被氧化为
2+2-SO2-4，同时有Mn生成，结合电子守恒和原子守恒可知发生反应的离子方程式为5S2O3
+8MnO4-+14H+＝8Mn2++10SO42-+7H2O； ②由方程式可知n(Na2S2O3?5H2O)=n(S2O32)=
-
55n(KMnO4)=×0.04L×0.2mol/L=0.005mol，则88m(Na2S2O3?5H2O)=0.005mol×248g/mol=1.24g，则Na2S2O3?5H2O在产品中的质量分数为
1.24g×100%=82.7%。 1.5g【点睛】
考查硫代硫酸钠晶体制备实验方案的设计和制备过程分析应用，主要是实验基本操作的应用、二氧化硫的性质的探究，侧重于学生的分析能力、实验能力的考查，为高考常见题型和高频考点，注意把握物质的性质以及实验原理的探究。
2．某小组为测定化合物Co(NH3)yClx(其中Co为+3价)的组成，进行如下实验。 L-1AgNO3标准溶液滴（1）氯的测定：准确称取2.675g该化合物，配成溶液后用1.00mol·
定，K2CrO4溶液为指示剂，至出现淡红色沉淀(Ag2CrO4为砖红色)且不再消失时，消耗AgNO3溶液30.00mL。[已知：Ksp(AgCl)=1.8×10-10、Ksp(Ag2CrO4)=1.12×10-12] ①AgNO3标准溶液需要放在棕色的滴定管中的原因是__。(用化学方程式表示) ②若滴定终点读数时滴定管下口悬挂了一滴液体，会使得测定结果__。(填“偏大”、“偏小”、“无影响”)
③用K2CrO4溶液作指示剂的理由是__。
（2）氨的测定：再准确称取2.675g该化合物，加适量水溶解，注入如图4___。(填仪器名称)中，然后通过仪器3滴加足量的NaOH溶液，加热1装置，产生的氨气被5中的盐酸吸L-1盐酸收，多余的盐酸再用NaOH标准溶液反滴定，经计算，吸收氨气消耗1.00mol·60.00mL。
装置A在整个实验中的作用是__，如果没有6中的冰盐水，会使得测定结果___(填“偏大”、“偏小”、“无影响”)。
（3）通过处理实验数据可知该化合物的组成为___。 【答案】2AgNO3
光照2Ag↓+2NO2↑+O2↑ 偏大 Ag2CrO4为砖红色，由Ksp可知AgCl的
-
溶解度更小，当溶液中Cl消耗完时，才会产生砖红色沉淀 三颈烧瓶 产生水蒸气，将装置B中产生的氨气全部蒸出 偏大 [Co(NH3)6]Cl3 【解析】 【分析】
Co(NH3)yClx中Co的化合价为+3，NH3为0，Cl为-1，则x=3，通过实验测出NH3和Cl的物质的量之比即得出结果。 【详解】
（1）①AgNO3不稳定，见光易分解成Ag和NO2和O2，发生的反应为：2AgNO3
光照2Ag↓+2NO2↑+O2↑，故答案为：2AgNO3
光照2Ag↓+2NO2↑+O2↑；
②若滴定终点读数时滴定管下口悬挂了一滴液体，使得V2读数偏大，导致滴定结果骗大，故答案为：偏大；
③一方面Ag2CrO4为砖红色，另一方面由Ksp(AgCl)=1.8×10-10、Ksp(Ag2CrO4)=1.12×10-12可知，AgCl饱和溶液中c(Ag+)=1.8?10-5mol/L，Ag2CrO4饱和溶液中c(Ag+)=31.12×10-4mol/L，所以，AgCl的溶解度更小，当滴入AgNO3时溶解度小的沉淀先形成，当AgCl形成的差不多的时候，溶液中Cl-几乎沉淀完了，此时再滴AgNO3溶液就会立刻产生Ag2CrO4，即终点的时候会产生砖红色沉淀，故答案为：Ag2CrO4为砖红色，由Ksp可知AgCl的溶解度更小，当溶液中Cl消耗完时，才会产生砖红色沉淀；
（2）图4为三颈烧瓶，装置A的作用是产生水蒸气，将装置B中产生的氨气全部蒸出，如果没有6的冰盐水，HCl吸收氨气时可能形成倒吸，溶液中的HCl有一部分被倒吸，被反滴定的HCl的量就少，计算吸收氨气时的HCl就偏大，氨气的含量就偏大，故答案为：三颈烧瓶；产生水蒸气，将装置B中产生的氨气全部蒸出；偏大；
L-1AgNO3，所以n(Cl-)=n(Ag+)=1.00mol·L-（3）滴定Cl-时，2.675g样品消耗30mL 1.00mol·
1
-
×30mL×10-3=0.03mol，测定氨时，2.675g样品消耗1.00mol·L-1盐酸60.00mL，所以
n(NH3)=n(HCl)= 1.00mol·L-1×60.00mL×10-3=0.06mol，故n(Cl-):n(NH3)=0.03:0.06=1:2，由于化合物Cox(NH3)yClx中Co的化合价为+3，NH3的化合价为O，Cl的化合价为-1，所以x=3，
y=6，该化合物为：[Co(NH3)6]Cl3，故答案为：[Co(NH3)6]Cl3。 【点睛】
测氨的含量时HCl总物质的量=氨气消耗的HCl的物质的量+反滴定时NaOH消耗的HCl的物质的量。
3．纳米TiO2是一种重要的光催化剂。以钛酸酯Ti(OR)4为原料制备纳米TiO2的步骤如下：
①组装装置如图所示，保持温度约为65℃，先将30mL钛酸四丁酯[Ti(OC4H9)4]加入盛有无水乙醇的三颈烧瓶，再加入3mL乙酰丙酮，充分搅拌； ②将含水20%的乙醇溶液缓慢滴入三颈烧瓶中，得到二氧化钛溶胶； ③将二氧化钛溶胶干燥得到二氧化钛凝胶，灼烧凝胶得到纳米TiO2。
已知：钛酸四丁酯能溶于除酮类物质以外的大部分有机溶剂，遇水剧烈水解；Ti(OH)4不稳定，易脱水生成TiO2。回答下列问题：
（1）仪器a的名称是__，冷凝管的作用是__。
（2）加入的乙酰丙酮可以减慢水解反应的速率，其原理可能是__(填字母)。 A.增加反应的焓变 B.增大反应的活化能 C.减小反应的焓变 D.降低反应的活化能
制备过程中，减慢水解反应速率的措施还有_。
（3）步骤②中制备二氧化钛溶胶的化学方程式为__。如图所示实验装置中，可用于灼烧二氧化钛凝胶的是__(填字母)。
（4）测定样品中TiO2纯度的方法是：精确称取0.2000g样品放入锥形瓶中，加入硫酸和硫酸铵的混合溶液，加强热使其溶解。冷却后，加入一定量稀盐酸得到含TiO2+的溶液。加入金属铝，将TiO2+全部转化为Ti3+。待过量的金属铝完全溶解并冷却后，加入指示剂，用0.1000mol·L-1NH4Fe(SO4)2溶液滴定至终点。重复操作2次，消耗0.1000mol·L-1
NH4Fe(SO4)2溶液的平均值为20.00mL(已知：Ti3++Fe3++H2O=TiO2++Fe2++2H+)。
①加入金属铝的作用除了还原TiO2+外，另一个作用是__。
②滴定时所用的指示剂为__(填字母)。
a.酚酞溶液 b.KSCN溶液 c.KMnO4溶液 d.淀粉溶液 ③样品中TiO2的质量分数为__%。(Ti相对分子质量为48)
【答案】温度计 冷凝回流 B 用含水20%的乙醇溶液代替水，缓慢滴加
Ti(OC4H9)4+2H2O=TiO2+4C4H9OH a 与酸反应生成氢气，形成氢气氛围，防止Ti3+在空气中被氧化 b 80 【解析】 【分析】
以钛酸四丁酯[Ti(OC4H9)4]为原料，在三颈烧瓶中反应可得到二氧化钛溶胶，再经过干燥、灼烧即可得纳米TiO2。 【详解】
（1）由装置图可知，仪器a为温度计；冷凝管可起到冷凝回流的作用； 故答案为：温度计：冷凝回流；
（2）加入催化剂，不能改变焓变（只与反应的始末状态有关），可降低或增大活化能，而该处减缓反应速率，则增加活化能的作用，导致反应速率减小；另外为减慢水解反应速率，还可用含有20%的乙醇溶液代替水，缓慢滴加； 故答案为：B；用含水20%的乙醇溶液代替水，缓慢滴加； （3）Ti（OC4H9）4发生水解生成TiO2和丁醇，方程式为Ti（OC4H9）
4+2H2O=TiO2+4C4H9OH；灼烧二氧化钛凝胶，应在坩埚中进行；
故答案为：Ti（OC4H9）4+2H2O=TiO2+4C4H9OH；a；
（4）①加入铝，可与TiO2+反应生成Ti3+，与酸反应生成氢气，避免Ti3+被氧化； ②用NH4Fe（SO4）2溶液滴定，含有铁离子，可用KSCN做指示剂，滴定终点溶液颜色变为红色；
③根据方程式可得关系式TiO2～Ti3+～Fe3+～NH4Fe（SO4）2，n（NH4Fe（SO4）2）=0.1000mol?L-l×0.02L=0.002mol，则n（TiO2）=0.00200mol，m（TiO2）=0.00200mol×80g/mol=0.16g00，则质量分数为
0.1600g ?100%?80% ；
0.2000g+
故答案为：与酸反应生成氢气，形成氢气氛围，防止Ti3在空气中被氧化； b；80。
FeSO4·6H2O]是两种常用原料。 4．氢叠氮酸（HN3）和莫尔盐[（NH4）2SO4·
（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HN3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HN3分子浓度由大到小的顺序为_______。 （2）在FeSO4溶液中，加入（NH4）2SO4固体可制备莫尔盐晶体[（NH4）2Fe（SO4）6H2O]，为了测定产品纯度，称取2·
知莫尔盐的分子量为392）
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
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