2020-2021备战高考化学—化学反应原理的综合压轴题专题复习及详细答案
一、化学反应原理
1．某研究学习小组要制备一种在水中溶解度很小的黄色化合物()x 242y Fe C O zH O ?????，并用滴定法测定其组成。已知224H C O 在温度高于90℃时易发生分解。实验操作如下： 步骤一：将图甲分液漏斗中的草酸溶液滴入锥形瓶内，可生成黄色沉淀；
步骤二：称取黄色产物0.844g n 于锥形瓶中，加入足量的硫酸并水浴加热至7085n ℃。待固体全部溶解后，用胶头滴管吸出一滴溶液点在点滴板上，用铁氰化钾溶液检验，无蓝色沉淀产生；
步骤三：用40.0800mol /LKMnO n 标准液滴定步骤二所得的溶液；
步骤四：向步骤三滴定后的溶液中加足量的Zn 粉和硫酸溶液，几分钟后用胶头滴管吸出一滴点在点滴板上，用KSCN 溶液检验，若不显红色，过滤除去Zn 粉，并用稀硫酸洗涤Zn 粉，将洗涤液与滤液合并，用40.0800mol /LKMnO n 标准液滴定，用去高锰酸钾标准液10.00mL n 。
(1)步骤一中将沉淀从反应混合物中分离出来的操作名称是________。
(2)步骤二中水浴加热并控制温度7085n ℃的理由是________，加铁氰化钾溶液无蓝色沉淀产生，此操作的目的是________。
(3)步骤三盛装4KMnO 标准液的滴定管在滴定前后的液面如图乙所示，则消耗4KMnO 标准液的体积为________，该滴定管为________滴定管(填“酸式”或“碱式”)。
(4)步骤四中滴定时发生反的离子方程式为________。若不合并洗涤液，则消耗4KMnO 标准液的体积将________(填“增大”“减小”或“不变”)。由以上数据计算黄色化合物的化学式为________。
【答案】过滤 加快固体溶解，防止草酸分解 证明溶液中无2Fe +存在，防止2Fe +干扰草酸的测定 25.00mL 酸式 232425Fe MnO 8H 5Fe
Mn 4H O +-+++++=++ 减小 ()4242Fe C O 5?10H O
【解析】
【详解】
(1)固液分离的方法为过滤，故答案为：过滤；
(2)水浴加热可加快固体溶解，控制温度7085?C n ～可防止草酸分解；
()x 242Fe C O y?zH O ????中的铁元素可能含有2Fe +，2Fe +与4KMnO 反应，高锰酸钾滴定
草酸时，需要排除2Fe +的干扰，故答案为：加快固体溶解，防止草酸分解；证明溶液中无2Fe +存在，防止2Fe +干扰草酸的测定；
(3)滴定前读数为0.80mL n ，滴定后读数为25.80mL n ，则消耗4KMnO 溶液的体积为25.00mL n ；4KMnO 具有强氧化性，应用酸式滴定管，故答案为：25.00mL n ；酸式；
(4)步骤四中滴定时发生反应的离子方程式为23225Fe 8H 5Fe Mn 4H O +++++=++，洗涤液中含有2Fe +，若不合并，消耗4KMnO 标准液的体积减小；根据方程式可知，
()()
234n Fe 5n MnO 50.0800mol /L 10mL 10+-
-==???n n 3L /mL 410-=? mol ，()()33224455n H
C O n MnO 0.0800mol /L 25mL 10L /mL 51022---=
=???=?n n mol ，()332g 0.844g 410mol 56510mol 88g /mol mol n H O 0.01mol 18g /mol
---??-??==n n n n ，
则()n Fe ：()224n C O -：()2
n H O 4=：5：10，黄色化合物的化学式为()4242Fe C O 5?10H O ，故答案为：232425Fe MnO 8H 5Fe
Mn 4H O +-
+++++=++；减小；()4242Fe C O 5?
10H O 。 【点睛】
亚铁离子和草酸均能与酸性高锰酸钾溶液反应，实验时防止亚铁离子干扰草酸的测定是解答关键。
2．自20世纪60年代以后，人们发现了120多种含铁硫簇(如22Fe S 、44Fe S 、87Fe S 等)的酶和蛋白质。它是存在于生物体的最古老的生命物质之一。某化学兴趣小组在研究某铁硫簇结构的组成时，设计了下列实验：
实验一：测定硫的质量：
(1)连接装置，请填写接口顺序：b 接____________________
(2)检查装置的气密性，在A 中放入0.4g 铁硫簇的样品(含有不溶于水和盐酸的杂质),在B 中加入品红溶液，在C 中加入30mL 0.1mol/L 的酸性4KMnO 溶液．
(3)通入空气并加热，发现固体逐渐转变为红棕色．
(4)待固体完全转化后，取C 中的4KMnO 溶液3mL ，用0.1mol/L 的碘化钾()10%溶液进行滴定。记录数据如下：
实验二：测定铁的质量：
取实验Ⅰ中A 的硬质玻璃管中的残留固体加入稀盐酸中，充分搅拌后过滤，在滤液中加入足量的NaOH 溶液，过滤后取滤渣，经灼烧得0.32g 固体．试回答下列问题：
(1)检查“实验一”中装置A 的气密性的方法是_________
(2)滴定终点的判断方法是_________
(3)装置B 中品红溶液的作用是_______.有同学提出，撤去B 装置，对实验没有影响，你的看法是______(选填“合理”或“不合理”)，理由是_________
(4)用KI 溶液滴定4KMnO 溶液时发生反应的离子方程式为_________
(5)请计算这种铁硫簇结构的化学式_________
(6)下列操作，可能引起x y :偏大的是_________
a.滴定剩余4KMnO 溶液时，KI 溶液滴到锥形瓶外边一滴
b.配制KI 溶液时，定容时俯视刻度线
c.用碘化钾溶液滴定剩余4KMnO 溶液时，滴定前有气泡，滴定后无气泡
d.实验二中，对滤渣灼烧不充分
【答案】b 接()efdc g (g 写不写都对) 在导管b 接上长导管，把末端插入水槽中，关闭活塞，用酒精灯微热硬质试管A ，导管长导管口有气泡产生，撤去酒精灯，导管形成一段水柱，说明装置气密性良好 加入最后一滴KI 溶液，溶液紫色褪去，且半分钟不恢复为紫色 检验二氧化硫是否被酸性高锰酸钾完全吸收 合理 若B 中高锰酸钾溶液的紫色不褪
去，说明二氧化硫被吸收完全 24222MnO 16H 10I 2Mn 5I 8H O -+-+++===++
45Fe S acd
【解析】
【分析】
铁硫簇的样品在装置中与O 2反应，得到SO 2，测点SO 2的含量，用酸性高锰酸钾吸收，再用品红溶液检查SO 2是否吸收完全，再接尾气吸收。
【详解】
实验一：(1)用高锰酸钾吸收二氧化硫，用品红证明二氧化硫吸收完全，最后用氢氧化钠吸收尾气，接口顺序：b 接()efdc g (g 写不写都对)，故答案为：b 接()efdc g (g 写不写都对)；
实验二：(1)先形成一密闭体系，利用加热膨胀法检查装置气密性，故答案为：在导管b 接上长导管，把末端插入水槽中，关闭活塞，用酒精灯微热硬质试管A ，导管长导管口有气泡产生，撤去酒精灯，导管形成一段水柱，说明装置气密性良好；
(2)碘化钾使高锰酸钾溶液褪色，故答案为：加入最后一滴KI 溶液，溶液紫色褪去，且半分钟不恢复为紫色；
(3)品红是检验二氧化硫是否被酸性高锰酸钾完全吸收；也可省去品红装置，因可以根据高锰酸钾颜色变化来确定是否完全吸收，若B 中高锰酸钾溶液的紫色不褪去，说明二氧化硫被吸收完全，故答案为：检验二氧化硫是否被酸性高锰酸钾完全吸收；合理；若B 中高锰酸钾溶液的紫色不褪去，说明二氧化硫被吸收完全；
(4)高锰酸酸根被还原为锰离子，碘离子被氧化为碘单质，故答案为：
24222MnO 16H 10I 2Mn
5I 8H O -+-+++=++； (5)第一次滴定，草酸溶液的体积与第2、3次相差太大，应舍去，取第2、3次的平均值计算标准溶液的体积为5.00mL ，根据化学方程式：
2422 2MnO 16H 10I 2Mn
5I 8H O -+-+++===++知剩余的高锰酸钾是345.00100.1510mol --??÷=，加入了30mL ，只取了3mL ，所以共剩余高锰酸钾310mol -；所以参加反应的高锰酸钾是3330.00100.1100.002mol --??-=；再根据关系式422MnO 5SO -
～计算生成二氧化硫()2n SO 0.005mol =，取实验Ⅰ中A 的硬质玻璃管中的残留固体加入稀盐酸中，充分搅拌后过滤，在滤液中加入足量的NaOH 溶液，过滤后取滤渣，经灼烧得0.32g 固体，固体是23Fe O ，计算()n Fe 0.3216020.004=÷?=，利用铁元素和硫元素守恒知()n Fe ：()n S 4=：5，确定x y Fe S 的化学式为：45,Fe S ，故答案为：45Fe S ；
(6)a.滴定剩余4KMnO 溶液时，KI 溶液滴到锥形瓶外边一滴则标准液偏多，计算时导致硫元素偏少，比值偏大；
b.配制KI 溶液时，定容时俯视刻度线，会使浓度偏大，导致剩余高锰酸钾偏小，硫偏多，比值偏小；
c.用碘化钾溶液滴定剩余4KMnO 溶液时，滴定前有气泡，滴定后无气泡导致标准液体用量偏大，剩余的高锰酸钾偏多，计算的硫元素偏少，比值偏大；
d.实验二中，对滤渣灼烧不充分会计算的铁元素偏多，比值偏大；
acd 正确，故答案为：acd 。
3．人体血液里Ca 2＋的浓度一般采用mg·cm -3来表示。抽取一定体积的血样，加适量的草酸铵[(NH 4)2C 2O 4]溶液，可析出草酸钙(CaC 2O 4)沉淀，将此草酸钙沉淀洗涤后溶于强酸可得草酸(H 2C 2O 4)，再用KMnO 4溶液滴定即可测定血液样品中Ca 2+的浓度。某研究性学习小组设计如下实验步骤测定血液样品中Ca 2+的浓度。
（配制KMnO 4标准溶液）如图是配制50mL KMnO 4标准溶液的过程示意图。
（1）请你观察图示判断，其中不正确的操作有__________(填序号)。
（2）如果用图示的操作配制溶液，所配制的溶液浓度将__________(填“偏大”或“偏小”)。
（测定血液样品中Ca2＋的浓度）抽取血样20.00mL，经过上述处理后得到草酸，再用
0.020mol·L－1 KMnO4溶液滴定，使草酸转化成CO2逸出，这时共消耗12.00mL KMnO4溶液。（3）已知草酸跟KMnO4溶液反应的离子方程式为2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn x++10CO2↑+8H2O则方程式中的x=__________。
（4）经过计算，血液样品中Ca2+的浓度为__________mg·cm-3。
【答案】②⑤偏小2 1.2
【解析】
【分析】
(1)根据图示分析配制一定物质的量浓度的溶液的操作正误；
(2)根据仰视刻度线，会使溶液体积偏大判断；
(3)根据电荷守恒进行分析；
(4)根据滴定数据及钙离子与高锰酸钾的关系式计算出血液样品中Ca2+的浓度。
【详解】
(1)由图示可知②⑤操作不正确，②不能在量筒中溶解固体，⑤定容时应平视刻度线，至溶液凹液面与刻度线相切；
(2)如果用图示的操作配制溶液，由于仰视刻度线，会使溶液体积偏大，所配制的溶液浓度将偏小；
(3)根据电荷守恒，(-1×2)+(+1×6)=+x×2，解得，x=2，草酸跟KMnO4反应的离子方程式为：2MnO4-+5H2C2O4+6H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O；
(4)血样20.00mL经过上述处理后得到草酸，草酸消耗的消耗的高锰酸钾的物质的量为：0.020mol/L×0.012L=2.4×10-4mol，根据反应方程式2MnO4-
+5H 2C 2O 4+6H +═2Mn 2++10CO 2↑+8H 2O ，及草酸钙的化学式CaC 2O 4，可知：
n(Ca 2+)=n(H 2C 2O 4)=52n(MnO 4-)=2.5×2.4×10-4mol=6×10-4mol ，Ca 2+的质量为：40g/mol×6×10-
4mol=0.024g=24mg ，钙离子的浓度为：324mg 20cm
=1.2mg/cm 3。 【点睛】 要学会配制一定物质的量浓度溶液的常见误差分析的基本方法：紧抓c=n V
分析，如：用量筒量取浓硫酸倒入小烧杯后，用蒸馏水洗涤量筒并将洗涤液转移至小烧杯中，用量筒量取液体药品，量筒不必洗涤，因为量筒中的残留液是量筒的自然残留液，在制造仪器时已经将该部分的体积扣除，若洗涤并将洗涤液转移到容量瓶中，导致n 偏大，所配溶液浓度偏高；再如：配制氢氧化钠溶液时，将称量好的氢氧化钠固体放入小烧杯中溶解，未冷却立即转移到容量瓶中并定容，容量瓶上所标示的使用温度一般为室温，绝大多数物质在溶解或稀释过程中常伴有热效应，使溶液温度升高或降低，从而影响溶液体积的准确度，氢氧化钠固体溶于水放热，定容后冷却至室温，溶液体积缩小，低于刻度线，导致V 偏小，浓度偏大，若是溶解过程中吸热的物质，则溶液浓度偏小等。
4．硫代硫酸钠俗称大苏打、海波，主要用作照相业定影剂，还广泛应用于鞣革、媒染、化工、医药等行业。常温下，溶液中析出晶体为Na 2S 2O 3?5H 2O ．Na 2S 2O 3?5H 2O 于40-45℃熔化，48℃分解；Na 2S 2O 3易溶于水，不溶于乙醇。在水中有关物质的溶解度曲线如图甲所示。
Ⅰ．制备Na 2S 2O 3?5H 2O
将硫化钠和碳酸钠按反应要求比例放入图乙装置D 中，然后注入150mL 蒸馏水使其溶解，再在分液漏斗A 中注入一定浓度的H 2SO 4，在蒸馏烧瓶B 中加入亚硫酸钠固体，并按图乙安装好装置。
（1）仪器D 的名称为______
（2）打开分液漏斗活塞，注入H 2SO 4，使反应产生的气体较缓慢均匀地通入Na 2S 和Na 2CO 3的混合溶液中，并用磁力搅拌器搅动并加热，总反应方程式为2Na 2S+Na 2CO 3+4SO 2 Δ3Na 2S 2O 3+CO 2。
①烧瓶B 中发生反应的化学方程式为______。
②将B 中产生的气体缓慢均匀地通入D 中的正确操作是______。
③制备过程中仪器D中的溶液要控制在弱碱性条件下，其理由是______（用离子方程式表示）。
Ⅱ．分离Na2S2O3?5H2O并测定含量
（3）操作I为趁热过滤，其目的是______；操作Ⅱ是过滤、洗涤、干燥，其中洗涤操作时用______（填试剂）作洗涤剂。
（4）蒸发浓缩滤液直至溶液中有少量晶体析出为止，蒸发时控制温度不宜过高的原因是______。
（5）制得的粗晶体中往往含有少量杂质。为了测定粗产品中Na2S2O3?5H2O的含量，称取1.25g的粗样品溶于水，配成250mL溶液，取25.00mL溶液于锥形瓶中，滴入几滴淀粉溶液，用0.0100mol/L标准I2溶液滴定，当溶液中S2O32-全部被氧化时，消耗碘溶液的体积为
25.00mL．试回答：（提示：I2+2S2O32-═2I-+S4O62-）
①达到滴定终点时的现象：______
②产品中Na2S2O3?5H2O的质量分数为______。
【答案】三颈烧瓶 Na2SO3+H2SO4（浓）═Na2SO4+SO2↑+H2O 观察仪器D中气体的流速，控制分液漏斗A的旋塞，控制产生气体的速度 S2O32-+2H+═S↓+SO2↑+H2O 防止硫代硫酸钠晶体析出乙醇避免析出的晶体Na2S2O3?5H2O因温度过高而分解滴加最后一滴标准I2溶液时溶液由无色变为蓝色且半分钟内不变色，说明到达滴定终点 99.2%
【解析】
【分析】
【详解】
（1）根据仪器的构造可知，仪器D的名称为三颈烧瓶，故答案为：三颈烧瓶；
（2）①亚硫酸钠与浓硫酸反应生成二氧化硫气体，反应的化学方程式为：Na2SO3+H2SO4（浓）=Na2SO4+SO2↑+H2O，故答案为：Na2SO3+H2SO4（浓）=Na2SO4+SO2↑+H2O；
②为将B中产生的气体缓慢均匀地通入D中，可以观察仪器D中气体的流速，通过控制分液漏斗A的旋塞，可控制产生气体的速度，故答案为：观察仪器D中气体的流速，控制分液漏斗A的旋塞，控制产生气体的速度；
③Na2S2O3在酸性条件下会生成S和SO2，所以制备过程中仪器D中的溶液要控制在弱碱性条件下以防止Na2S2O3发生歧化反应，其离子方程式为：S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O，故答案为：S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O；
（3）根据图甲可知，温度低时，硫代硫酸钠的溶解度小，会结晶析出，所以需要趁热过滤，防止硫代硫酸钠晶体析出；Na2S2O3易溶于水，不溶于乙醇，所以为防止洗涤损失硫代硫酸钠，应该用乙醇作洗涤剂，故答案为：防止硫代硫酸钠晶体析出；乙醇；
（4）Na2S2O3?5H2O于40-45℃熔化，48℃分解，所以蒸发时控制温度不宜过高的原因是避免析出的晶体Na2S2O3?5H2O因温度过高而分解，故答案为：避免析出的晶体Na2S2O3?5H2O 因温度过高而分解；
（5）①碘遇淀粉变蓝色，反应结束时，溶液中S2O32-全部被氧化时，滴加最后一滴标准I2溶液时溶液由无色变为蓝色且半分钟内不变色，说明到达滴定终点，故答案为：滴加最后
一滴标准I 2溶液时，溶液由无色变为蓝色且半分钟内不变色，说明到达滴定终点； ②根据碘与硫代硫酸钠的反应I 2+2S 2O 32-═2I -+S 4O 62-中的比例关系，配成的溶液中 c （S 2O 32-
）=
222-232c I V(I )V(S O )g ()= 20.0100mol 0.025L 0.025L
??=0.02mol/L ，则产品中Na 2S 2O 3?5H 2O 的质量分数=0.0200mol/L 0.25L 248g/mol 100%1.25g
???=99.2%，故答案为：99.2%。
5．硫代硫酸钠晶体(Na 2S 2O 3·5H 2O )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SO 2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Na 2S 和Na 2CO 3以2：1的物质的量之比配成溶液再通入SO 2，便可制得Na 2S 2O 3和CO 2。反应的化学方程式为：________________________________________。 （4）本实验所用的Na 2CO 3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：CaCl 2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CaCO 3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Na 2S 2O 3·5H 2O 的含量，采用在酸性条件下用KMnO 4标准液滴定的方法(假设粗产品中的杂质与酸性KMnO 4溶
液不反应)。称取1.50g 粗产品溶于水，用0.20 mol ·L －1KMnO 4溶液(加适量稀硫酸酸化)
滴定，当溶液中2-23S O 全部被氧化为2-
4SO 时，消耗高锰酸钾溶液体积40.00mL 。 ①写出反应的离子方程式：________________________________________。
②产品中Na 2S 2O 3·5H 2O 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
4SO 2+2Na 2S +Na 2CO 3＝3Na 2S 2O 3+CO 2 取少量样品于试管(烧杯)中，加水溶解，加入过量的CaCl 2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 2--+2+2-
234425S O +8MnO +14H =8Mn +10SO +7H O 82.7％
【解析】
【分析】
装置甲为二氧化硫的制取：Na 2SO 3+H 2SO 4(浓)=Na 2SO 4+SO 2↑+H 2O ，丙装置为Na 2S 2O 3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；
①Na2S2O3溶液中滴加酸性KMnO4溶液，溶液紫色褪去，溶液中2-
23
S O全部被氧化为
2-
4
SO，同时有Mn2+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5S2O32-+8MnO4-+14H+＝8Mn2++10SO42-+7H2O；
②由方程式可知n(Na2S2O3?5H2O)=n(S2O32-
)=5
8
n(KMnO4)=
5
8
×0.04L×0.2mol/L=0.005mol，则
m(Na2S2O3?5H2O)=0.005mol×248g/mol=1.24g，则Na2S2O3?5H2O在产品中的质量分数为1.24g
1.5g
×100%=82.7%。
【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。
6．黄铜矿是工业炼铜的主要原料，其主要成分为CuFeS2，现有一种天然黄铜矿（含少量脉石），为了测定该黄铜矿的纯度，某同学设计了如下实验：
现称取研细的黄铜矿样品1.150g，在空气存在下进行煅烧，生成Cu、Fe3O4和SO2气体，实验后取d中溶液的置于锥形瓶中，用0.05mol/L标准碘溶液进行滴定，初读数为
0.00mL，终读数如图所示。请回答下列问题：
（1）称量样品所用的仪器为_____，将样品研细后再反应，其目的是_______。
（2）装置a的作用是________。
a．有利于空气中氧气充分反应 b．除去空气中的水蒸气
c．有利于气体混合 d．有利于观察空气流速
（3）上述反应结束后，仍需通一段时间的空气，其目的是___________。
（4）滴定时，标准碘溶液所耗体积为_________mL。判断滴定已达终点的现象是
_______。通过计算可知，该黄铜矿的纯度为________。
（5）若用右图装置替代上述实验装置d，同样可以达到实验目的的是____。（填编号）
（6）若将原装置d中的试液改为Ba(OH)2，测得的黄铜矿纯度误差为＋1%，假设实验操作均正确，可能的原因主要有____________________。
【答案】电子天平使原料充分反应、加快反应速率 b、d 使反应生成的SO2全部进入d 装置中，使结果精确 20.10mL 溶液恰好由无色变成浅蓝色，且半分钟内不褪色 80.4% ②空气中的CO2与Ba(OH)2反应生成BaCO3沉淀；BaSO3被氧化成BaSO4
【解析】
【分析】
(1)根据称量黄铜矿样品1.150g，选择精确度较高的仪器；将样品研细，增大了接触面积；
(2)浓硫酸可以将水除去，还可以根据冒出气泡的速率来调节空气流速；
(3)反应产生的二氧化硫应该尽可能的被d装置吸收；
(4)根据滴定管的读数方法读出消耗碘溶液的体积，根据反应结束时的颜色变化判断滴定终点；先找出黄铜矿和二氧化硫及碘单质的关系式CuFeS2～2SO2～2I2，再根据题中数据进行计算；
(5)图2中的②中通入二氧化硫，反应生成了硫酸钡沉淀，可以根据硫酸钡的质量计算二氧化硫的量；
(6)Ba(OH)2溶液能吸收空气的CO2，另外BaSO3易被空气中氧气氧化，这些原因均能引起测定误差。
【详解】
(1)由于称量黄铜矿样品1.150g，精确度达到了千分之一，应该选用电子天平进行称量，把黄铜矿样品研细，可以增大接触面积，从而提高反应速率，并且使黄铜矿充分反应；(2)装置a中的浓硫酸可以吸收空气中的水蒸气，防止水蒸气进入反应装置b中发生危险，同时根据冒出的气泡的快慢来控制气体的通入量，故答案为bd；
(3)黄铜矿受热分解生成二氧化硫等一系列产物，分解完毕后仍然需要通入一段时间的空气，可以将b、d装置中的二氧化硫全部排出去，使结果更加精确；
(4)根据滴定管的示数是上方小，下方大，可以读出滴定管示数是20.10mL，当达到滴定终点时，二氧化硫已经被碘单质消耗完毕，再滴入一滴碘单质，遇到淀粉会变蓝；根据硫原子守恒和电子守恒找出关系式：CuFeS2～2SO2～2I2，消耗掉0.05mol/L标准碘溶液20.10mL 时，即消耗的碘单质的量为：0.05mol/L×0.0201L=0.00105mol，所以黄铜矿的质量是：
0.5×0.00105mol×184g/mol×10=0.9246g，所以其纯度是：0.9246g
1.15g
×100%=80.4%；
(5)由于图2中，②硝酸钡溶液中通入二氧化硫能够生成硫酸钡沉淀，过滤干燥后，根据硫酸钡的质量计算出二氧化硫的质量，故答案为②；
(6)将原装置d中的试液改为Ba(OH)2，测得的黄铜矿纯度误差为＋1%，在实验操作均正确的前提下，引起误差的可能原因主要有空气中的CO2与Ba(OH)2反应生成BaCO3沉淀或BaSO3被氧化成BaSO4。
7．化学学习小组进行如下实验。
[探究反应速率的影响因素]设计了如下的方案并记录实验结果(忽略溶液混合体积变化)。限选试剂和仪器：0.20 mol·L-1H2C2O4溶液、0.010 mol·L-1KMnO4溶液(酸性)、蒸馏水、试管、量筒、秒表、恒温水浴槽
(1)上述实验①、②是探究__________对化学反应速率的影响；若上述实验②、③是探究浓度对化学反应速率的影响，则a为_____________；乙是实验需要测量的物理量，则表格中“乙”应填写___________ 。
[测定H2C2O4·x H2O 中x值] 已知：M(H2C2O4)=90 g·mol-1
①称取 1.260 g 纯草酸晶体，将其酸制成 100.00 mL 水溶液为待测液；
②取 25.00mL 待测液放入锥形瓶中，再加入适的稀H2SO4；
③用浓度为 0.05 000 mol·L-1的 KMnO4标准溶液进行滴定。
(2)请写出与滴定有关反应的离子方程式_________________________________________。
(3)某学生的滴定方式(夹持部分略去)如下，最合理的是________ (选填 a、b)。
(4)由图可知消耗KMnO4溶液体积为__________________________________________mL。
(5)滴定过程中眼睛应注视________________________。
(6)通过上述数据，求得x= ____ 。以标准KMnO4溶液滴定样品溶液的浓度，未用标准KMnO4溶液润洗滴定管，引起实验结果________(偏大、偏小或没有影响) 。
【答案】温度 1.0 溶液褪色时间/s 5H2C2O4＋2MnO4－＋6H＋=10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O b 20.00 锥形瓶中颜色变色 2 偏小
【解析】
【分析】
【详解】
（1）探究影响化学反应速率因素，要求其他条件不变，即①②探究温度对化学反应速率的影响；混合溶液的总体积都是6.0mL，因此a=1.0；反应的快慢是通过酸性高锰酸钾溶液的褪色快慢来确定的，因此乙中要测定的物理量是溶液褪色时间，单位为s；
（2）草酸具有还原性，高锰酸钾具有强氧化性，把C转化成CO2，本身被还原成Mn2＋，
根据化合价升降法，进行配平，因此离子反应方程式为：5H2C2O4＋2MnO4－＋6H＋=10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O；
（3）酸式滴定管盛放酸性溶液和氧化性物质，碱式滴定管只能盛放碱性溶液，即b正确；（4）滴定前刻度为0.90ml，滴定后刻度是20.90ml，消耗高锰酸钾的体积为(20.90－
0.90)mL=20.00mL；
(5)滴定过程中，眼睛应注视锥形瓶中溶液颜色变化；
(6)100mL溶液中草酸物质的量为20×10－3×0.05×5×100/(2×25)mol=0.01mol，1.260÷(90＋
18x)=0.01，解得x=2；未用待盛液润洗滴定管，稀释标准液，消耗高锰酸钾体积增大，草
酸的质量增大，x偏小。
8．利用间接酸碱滴定法可测定Ba2＋的含量，实验分两步进行。
已知：2CrO＋2H＋===Cr2O＋H2O Ba2＋＋CrO===BaCrO4↓
步骤Ⅰ移取x mL一定浓度的Na2CrO4溶液于锥形瓶中，加入酸碱指示剂，用b mol·L－1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸体积为V0 mL。
步骤Ⅱ：移取y mL BaCl2溶液于锥形瓶中，加入x mL与步骤Ⅰ相同浓度的Na2CrO4溶液，
待Ba2＋完全沉淀后，再加入酸碱指示剂，用b mol·L－1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸的体积为V1mL。滴加盐酸标准液时应用酸式滴定管，“0”刻度位于滴定管的________(填“上方”或“下方”)。BaCl2溶液的浓度为________mol·L－1，若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少量待测
液溅出，Ba2＋浓度测量值将________(填“偏大”或“偏小”)。
【答案】上方
()
01
b V V
y
-
偏大
【解析】
【详解】
酸式滴定管的“0”刻度位于滴定管的上方；
步骤Ⅱ：待Ba2+完全沉淀后，再加入酸碱指示剂，用b mol?L-1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸的体积为V1mL，则发生2CrO42-+2H+═Cr2O72-+H20 的盐酸的物质的量为：V1×10-3×bmol，步骤Ⅰ：用b mol?L-1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸体积为V0mL，加入的总盐酸的物质的量：V0×10-3×bmol，Ba2++CrO42-═BaCrO4↓，与Ba2+反应的CrO42-的物质的量为V0×10-3×bmol-V1×10-3×bmol=（V0-V1）b×10-3mol，步骤Ⅱ：移取y mLBaCl2溶液于锥形
瓶中，所以BaCl2溶液的浓度为：()3
01
3
10
10
V V b
y
-
-
-?
?
mol/L=
()
01
V V b
y
-
mol/L；
若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少量待测液溅出，V1减小，则Ba2+浓度测量值将偏大。
9．高锰酸钾是一种典型的强氧化剂，热分解产生锰酸钾、二氧化锰、氧气。完成下列填空：
I. 已知：①MnO2(s)=Mn(s)+O2(g) ΔH=+520kJ/mol
②S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-297kJ/mol
③Mn(s)+2O2(g)+S(s)=MnSO4(s) ΔH=-1065kJ/mol
（1）固体MnO2和二氧化硫气体反应生成MnSO4固体的热化学方程式为
________________。
II.草酸钠滴定法测定高锰酸钾的质量分数涉及到的反应：
C2O42-+2H+→H2C2O4（草酸）
5H2C2O4+2MnO4-+6H+→2Mn2++10CO2↑+8H2O
（2）上述反应在75～80℃进行比较合适，当加热温度大于90℃时，会导致草酸钠消耗增多，其原因是______________________。
（3）将一定量高锰酸钾溶液与酸化的草酸钠溶液混合，测得反应溶液中Mn2+的浓度随反应时间t的变化如图，Mn2+浓度变化由缓慢增大后迅速增大的原因是
____________________________。
III .KMnO4是一种常用消毒剂。
（4）KMnO4消毒机理与下列物质相似的是__________（填序号）。
A．双氧水 B．消毒酒精（75%） C．肥皂水 D．84消毒液（NaClO溶液）
（5）KMnO4消毒效率（用单位质量转移的电子数表示）是NaClO的______倍（保留两位小数）。
（6）测定KMnO4产品的纯度可用标准Na2SO3溶液滴定。
①配制250ml0.1000mol/L标准Na2SO3溶液，需要使用的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、量筒、玻璃棒和____________。
②取某KMnO4产品0.7000g溶于水，并加入____________进行酸化。
A．稀盐酸 B．稀硫酸 C．硝酸 D．次氯酸
③将②所得溶液用0.1000mol/L标准Na2SO3溶液进行滴定，滴定至终点记录实验消耗
Na2SO3溶液的体积。重复步骤②、③，三次平行实验数据如表：
（有关离子方程式为：2MnO4- + 5SO32- + 6H+ ＝5SO42- + 2Mn2+ + 3H2O）
计算该KMnO4产品的纯度为__________。（保留三位有效数字）
【答案】MnO2(s)+SO2(g)=MnSO4(s) ?H= －248kJ· mol -1部分草酸发生分解，会导致草酸钠消耗偏多生成的Mn2+可能对该反应有催化作用，随着Mn2+的产生，反应速率大大加快A D 1.18 250mL容量瓶 B 18.7%
【解析】
【分析】
I. (1)①MnO2(s)=Mn(s)+O2(g) ΔH=+520kJ/mol；②S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-297kJ/mol；
③Mn(s)+2O2(g)+S(s)=MnSO4(s) ΔH=-1065kJ/mol；将①+③-②可得；
(2)草酸钠不稳定，当加热温度大于90℃时，部分草酸发生分解，会导致草酸钠消耗偏多；
(3)Mn2+对反应有催化作用；
(4)KMnO4是强氧化剂，与其相似的是双氧水和84消毒液；
(5)假设相同质量的KMnO4和NaClO都为100g，根据得失电子数量计算；
(6) ①配制250mL0.1000mol/L标准Na2SO3溶液，需要使用的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、量筒、玻璃棒和250mL容量瓶；
②盐酸和高锰酸钾反应生成氯气，硝酸和次氯酸具有氧化性会干扰高锰酸钾的氧化反应；
③从数据的比较中可以看出，第1组数据为失真数据，后两组数据的平均值为
20.98+21.02
=21mL，根据相关公式可以计算。
2
【详解】
I.(1)①MnO2(s)=Mn(s)+O2(g) ΔH=+520kJ/mol；②S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-297kJ/mol；
③Mn(s)+2O2(g)+S(s)=MnSO4(s) ΔH=-1065kJ/mol；将①+③-②得，固体MnO2和二氧化硫气体反应生成MnSO4固体的热化学方程式为：MnO2(s)+SO2(g)=MnSO4(s) ?H= －248kJ· mol -1；
(2)草酸钠不稳定，当加热温度大于90℃时，部分草酸发生分解，会导致草酸钠消耗偏多；
(3)将一定量高锰酸钾溶液与酸化的草酸钠溶液混合，测得反应溶液中Mn2+的浓度随反应时间t的变化如图，Mn2+浓度变化由缓慢增大后迅速增大的原因是随着c(Mn2+)的不断增大，
反应速率大大加快，生成的Mn2+对反应有催化作用，且c(Mn2+)越大，催化效果越好；
(4)KMnO4是强氧化剂，与其相似的是双氧水和84消毒液，故选AD；
(5)假设相同质量的
KMnO4和NaClO都为100g，KMnO4做氧化剂生成Mn2+，转移电子
100g
5
158g/mol
?=3.16mol；Na
ClO做氧化剂生产Cl-，转移电子
100g
2
74.5g/mol
?=2.68；
3.16
2.68
=1.18，则KMnO4消毒效率（用
单位质量转移的电子数表示）是NaClO的1.18倍；
(6)①配制250mL0.1000mol/L标准Na2SO3溶液，需要使用的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、量筒、玻璃棒和250mL容量瓶，故答案为：250mL容量瓶；
②盐酸和高锰酸钾反应生成氯气，故不能用盐酸酸化高锰酸钾；硝酸和次氯酸具有氧化性会干扰高锰酸钾的氧化反应，不选；所以需要用稀硫酸酸化高锰酸钾，选B；
③从数据的比较中可以看出，第1组数据为失真数据，后两组数据的平均值为
20.98+21.02
2
=21mL，测定过程中发生反应的离子方程式为：2MnO4- + 5SO32- + 6H+ ＝5SO42-
+ 2Mn2+ + 3H2O，则n(MnO4-)=2
5
n(SO32-)=
20.1000mol/L0.021L
5
??
=0.00084mol，该
KMnO4产品的纯度为0.00084mol158g/mol
100%
0.7g
?
?=18.7%。
10．草酸晶体的组成可表示为H2C2O4·xH2O。实验室常用其加热分解制取CO气体，反应方程式为：H2C2O4·xH2O CO↑+CO2↑+(x+1)H2O。下图为分解草酸晶体，用干燥纯净的CO 还原CuO制取Cu，并收集CO的实验装置(略去铁架台、铁夹等支撑加持装置)，回答下列问题。
（1）实验过程中涉及到如下操作：①点燃A处的酒精灯②熄灭A处的酒精灯③点燃D处的酒精灯④熄灭D处的酒精灯。点燃D处酒精灯前必须要进行的操作名称是__________。这4步操作由先到后的顺序为______________(填序号)。
（2）A装置为加热分解草酸的装置，指出该装置一处错误：_______________________，B 和F装置中盛放的试剂相同，其中溶质是__________ (填化学式)，E装置的作用是
__________。
（3）用酸性高锰酸钾溶液滴定草酸晶体，求x的值。
实验步骤：准确称取1.08g 草酸晶体，配成100mL溶液；取出20.00mL于锥形瓶中，再向
瓶中加入足量稀H2SO4；用0.0500mol/L酸性高锰酸钾溶液滴定，滴定至终点时消耗高锰酸钾溶液16.00mL。滴定时，所发生的反应为：2MnO4－+5H2C2O4+6H+= 10
CO2↑+2Mn2++8H2O。
①配制草酸溶液除需要胶头滴管、烧杯，还一定需要的玻璃仪器有_____________。
②x=________。
【答案】验纯①③④②试管口应向下倾斜 NaOH 安全瓶(或防倒吸) 100mL容量瓶，玻璃棒 1
【解析】
【分析】
草酸晶体受热分解为CO、CO2，用NaOH溶液除去CO2，用浓硫酸干燥后的CO通入D中，和CuO发生反应生成铜和CO2，E做安全瓶，起到防止F中的水进入D中的作用，F中装有NaOH溶液，用于除去生成的CO2，剩余的CO被收集起来。
【详解】
（1）纯度不足时一氧化碳气体会发生爆炸，所以先点燃A处酒精灯，用生成的CO将装置中空气排净，然后再点燃D处的酒精灯；熄灭酒精灯时，应该先熄灭D处酒精灯，然后再熄灭A处酒精灯；点燃D处酒精灯前必须要检验CO的纯度。所以正确的操作方法为：
①③④②；避免发生爆炸现象，所以点燃D处酒精灯前必须要进行检验CO纯度；
（2）给试管中的固体加热时，试管口应该稍稍向下倾斜；根据图示装置及实验目的可知：B为澄清石灰水，目的是除去混合气体中二氧化碳，D为浓硫酸，目的是干燥CO气体；D 中氧化铜与一氧化碳反应制取铜；E为安全瓶，起到防止倒吸的作用；F为氢氧化钠溶液，除去二氧化碳气体，最后收集CO气体；
（3）①配制草酸溶液除需要玻璃棒、烧杯，配制100mL溶液需要选用100mL容量瓶，定容时还需要胶头滴管，故答案为100mL容量瓶、胶头滴管；
②16mL 0.0500mol/L高锰酸钾溶液中含有高锰酸钾的物质的量为：
0.0500mol/L×0.016L=0.0008mol，100mL该草酸溶液能够消耗高锰酸钾的物质的量为：
0.0008mol×100mL
20mL
=0.004mol，根据反应2MnO4﹣+5H2C2O4+6H+=10CO2+2Mn2++8H2O可知
1.08g样品中含有草酸的物质的量为：0.004mol×5
2
=0.01mol，草酸的质量为：
90g/mol×0.01mol=0.9g，含有结晶水的物质的量为：1.08g0.9g
18g/mol
=0.01mol，则该草酸晶体
中x=0.01mol
0.01mol
=1，故答案为1。