2020-2021高考化学化学反应原理综合经典题及详细答案

2020-2021高考化学化学反应原理综合经典题及详细答案

一、化学反应原理

1．水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。某课外小组设计如图所示的实验装置(夹持装置略)，采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧的含量。

实验步骤及测定原理如下：

Ⅰ.取样、氧的固定

a.用溶解氧瓶采集水样，记录大气压及水体温度。

b.向烧瓶中加入200mL水样。

c.向烧瓶中依次迅速加入41mLMnSO无氧溶液(过量)和2mL碱性KI无氧溶液(过量)，开启搅拌器，反应生成2MnO(OH)，实现氧的固定。

Ⅱ.酸化、滴定

d.搅拌，并向烧瓶中加入2mL硫酸无氧溶液至2MnO(OH)被I还原为2Mn，溶液为中性或弱酸性。

e.在暗处静置5min后，取一定量溶液，用223NaSO标准溶液滴定生成的22223246I2SOI2ISO，记录数据。

f.

g.处理数据(忽略氧气从水样中的逸出量和加入试剂后水样体积的变化)。

回答下列问题：

1配制以上无氧溶液时，除去所用溶剂水中的氧气的简单操作为________。

2取水样时应尽量避免扰动水体表面，这样操作的主要目的是________。

3“步骤c”中“搅拌”的作用是________。

4“氧的固定”中发生主要反应的化学方程式为________。

5“步骤f”为________。

6“步骤e”中，用amol/LNa2S2O3标准溶液滴定，以淀粉溶液作指示剂，滴定终点的现象为________；若200mL水样经处理后，共消耗223NaSO标准溶液的体积为bmL，则水样中溶解氧的含量为________(用含字母的式子表示)mg/L。 7“步骤d”中加入硫酸溶液反应后，若溶液pH过低，滴定时会产生明显的误差，写出产生此误差的原因(用离子方程式表示，至少写出2个)：________。

【答案】将溶剂水煮沸后冷却 使测定值与水体中的实际值保持一致，避免产生误差 使溶液混合均匀，快速完成反应 222O2Mn(OH)2MnO(OH) 重复步骤e中的滴定操作23～次 当滴入最后一滴时，溶液蓝色刚好褪去且半分钟内不复色 40ab

223222HSOSSOHO，22224SOI2HO4HSO2I；2224H4IO2I2HO

【解析】

【详解】

（1）溶液中氧气溶解度不大，且随温度升高溶解度减小，所以配制以上无氧溶液时需要通过煮沸溶剂后冷却，把溶剂水中溶解的氧气赶出得到；

故答案为：将溶剂水煮沸后冷却；

（2）取水样时扰动水体表面，这样操作会使氧气溶解度减小，为此，取水样时应尽量避免扰动水体表面，这样操作的主要目的是使测定值与水体中的实际值保持一致，避免产生误差；

故答案为：使测定值与水体中的实际值保持一致，避免产生误差；

（3）操作步骤中搅拌的作用是使溶液混合均匀，快速完成反应；

故答案为：使溶液混合均匀，快速完成反应；

（4） “氧的固定”中发生反应的化学方程式为：222O2Mn(OH)2MnO(OH)；

故答案为：222O2Mn(OH)2MnO(OH)；

（5）为减少实验过程中的误差，滴定实验应重复进行滴定实验测定数值，取几次的平均值计算，步骤f为重复步骤e的操作2~3次；

故答案为：重复步骤e的操作2~3次；

（6）用223NaSO标准溶液滴定生成的2I，发生反应22232462SOISO2I，以淀粉作指示剂，随硫代硫酸钠溶液滴入，滴定过程中滴入最后一滴溶液蓝色变化为无色且半分钟不变说明反应达到终点；若200mL水样经处理后，共消耗Na2S2O3标准溶液的体积为bmL，实验过程中依次发生的反应为2222MnO4OH2MnO(OH)，2222MnO(OH)2I4HMnI3HO，22232462SOISO2I，得到定量关系为：

222223O2MnO(OH)2I4SO～～～，

1 4

n （O2） 31b10LamolL

n（O2）=0.00025abmol，质量为0.00025abmol32g/mol0.008abg8abmg，

氧气浓度8abmg40abmg/L0.2L；

故答案为：当滴入最后一滴时，溶液蓝色刚好褪去且半分钟内不复色； 40ab； 7硫代硫酸钠在酸性条件下发生歧化反应，生成的二氧化硫也能够被生成的碘氧化，同时空气中的氧气也能够将碘离子氧化，反应的离子方程式分别为：223222HSOSSOHO；22224SOI2HO4HSO2I；2224H4IO2I2HO，

故答案为：223222HSOSSOHO，22224SOI2HO4HSO2I，2224H4IO2I2HO(任写其中2个)。

【点睛】

本题考查了物质含量的测定、滴定实验及其计算的相关知识、氧化还原反应电子守恒应用，主要是实验基本操作、滴定实验的步骤、水中溶解氧含量的计算应用，掌握基础是解题关键，题目难度中等。

2．高氯酸铵44NHClO为白色晶体，分解时产生大量气体，是复合火箭推进剂的重要成分。

1高氯酸铵中氯元素的化合价为_____________。

2高氯酸铵在高温条件下分解会产生H2Og和三种单质气体，请写出该分解反应的化学方程式____________________________。

3某研究小组在实验室设计如下装置检验高氯酸铵分解的产物。该小组连接好装置后，依次检查装置的气密性、装入试剂、通干燥的惰性气体排尽装置内的空气、将导管末端移入盛满水的试管E、通入气体产物。(已知：焦性没食子酸溶液用于吸收氧气)

①装置A、B、C、D中盛放的药品可以依次为__________(选填序号：Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ)。

Ⅰ.碱石灰、湿润的淀粉KI试纸、氢氧化钠溶液、Cu

Ⅱ.无水硫酸铜、湿润的红色布条、氢氧化钠溶液、Cu

Ⅲ.无水硫酸铜、湿润的淀粉KI试纸、饱和食盐水、Cu

②装置E收集到的气体可能是_____________(填化学式)。

4经查阅资料，该小组利用反应NaClO4(aq)+NH4Cl(aq)90℃NH4ClO4(aq)+NaCl(aq)在实验室制取44NHClO，该反应中各物质的溶解度随温度的变化曲线如图。

①从混合溶液中获得较多粗NH4ClO4晶体的实验操作依次为________、_________和过滤、洗涤、干燥。

②研究小组分析认为，若用氨气和浓盐酸代替NH4Cl，则上述反应不需要外界供热就能进行，其原因是_______________________________。

5研究小组通过甲醛法测定所得产品NH4ClO4的质量分数。[已知：NH4ClO4的相对分子质量为117.5；NH4ClO4与甲醛反应的离子方程式为424264NH6HCHOCHNH3H6HO，26CHN4H26CHN4H 6K710]

实验步骤：

步骤Ⅰ.称取7.05g样品。

步骤Ⅱ.将样品溶解后，完全转移到250mL容量瓶中，定容，充分摇匀。

步骤Ⅲ.移取25.00mL样品溶液于250mL锥形瓶中，加入20mL20％的中性甲醛溶液(过量)，摇匀、静置5min后，加入12～滴酚酞试液，用NaOH标准溶液滴定至终点。记录数据。重复(滴定)操作2次。

①标准液应盛放在上图装置_________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)中，判断达到滴定终点的现象是__________。

②滴定结果如下表所示：

滴定次数 标准溶液的体积

滴定前刻度/mL 滴定后刻度/mL

1 0.20 24.30

2 1.00 24.90 3 0.20 21.20

则所用标准溶液的体积为___________mL，若NaOH标准溶液的浓度为10.1000mol?L，则该产品中44NHClO的质量分数为_____________。

【答案】7 Δ4422222NHClONCl2O4HOg Ⅱ 2N 蒸发浓缩 冷却结晶 氨气与浓盐酸反应放出热量 Ⅱ 当加入最后一滴标准液，锥形瓶内溶液由无色变成粉红色，且30s内不褪去 24.00 40％

【解析】

【详解】

1铵根显1价，氧元素显2价，设氯元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：1x240，则x7价，故答案为：7；

2高氯酸铵在高温条件下分解会产生H2O（g）和三种单质气体，结合元素守恒，三种单质气体为N2、Cl2和O2，反应的化学方程式为：Δ4422222NHClONCl2O4HOg，故答案为：Δ4422222NHClONCl2O4HOg；

3①先利用无水硫酸铜检验水蒸气，然后用湿润的红色布条检验氯气，氢氧化钠溶液吸收氯气，浓硫酸进行干燥，D中为铜，用于检验氧气的存在，焦性没食子酸溶液用于吸收氧气，故答案为：Ⅱ；

②装置E收集到的气体可能是2N，故答案为：2N；

4①由图可知，44NHClO的溶解度受温度影响很大，NaCl的溶解度受温度影响不大，4NHCl、4NaClO的溶解度受温度影响也很大，但相同温度下，它们溶解度远大于44NHClO，故从混合溶液中获得较多44NHClO晶体的实验操作依次为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，故答案为：蒸发浓缩，冷却结晶；

②因氨气与浓盐酸反应放出热量，反应需要温度较低，所以氯化铵用氨气和浓盐酸代替，上述反应不需要外界供热就能进行，故答案为：氨气与浓盐酸反应放出热量；

5NaOH①标准液应盛放在碱式滴定管中，即盛放在II中；因为使用酚酞作指示剂，当加入最后一滴标准液，锥形瓶内溶液由无色变成粉红色，且30s内不褪去，达到滴定终点，故答案为：Ⅱ；当加入最后一滴标准液，锥形瓶内溶液由无色变成粉红色，且30s内不褪去；

②三次实验所耗NaOH溶液的体积依次为24.30mL-0.20mL=24.10mL、24.90mL-1.00mL=23.90mL、21.20mL-0.20mL=21.00mL，第3组实验数据误差较大，应舍去，则所用标准溶液的体积为(24.10mL+23.90mL)÷2=24.00mL，根据所给反应得出关系式