2020-2021高考化学易错题精选-化学反应原理练习题含详细答案

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2020-2021高考化学易错题精选-化学反应原理练习题含详细答案一、化学反应原理1.叠氮化钠(NaN3)是一种白色剧毒晶体,是汽车安全气囊的主要成分。

NaN3易溶于水,微溶于乙醇,水溶液呈弱碱性,能与酸发生反应产生具有爆炸性的有毒气体叠氮化氢。

实验室可利用亚硝酸叔丁酯(t-BuNO2,以t-Bu表示叔丁基)与N2H4、氢氧化钠溶液混合反应制备叠氮化钠。

(1)制备亚硝酸叔丁酯取一定NaNO2溶液与50%硫酸混合,发生反应H2SO4+2NaNO2===2HNO2+Na2SO4。

可利用亚硝酸与叔丁醇(t-BuOH)在40℃左右制备亚硝酸叔丁酯,试写出该反应的化学方程式:____________。

(2)制备叠氮化钠(NaN3)按如图所示组装仪器(加热装置略)进行反应,反应的化学方程式为:t-BuNO2+NaOH+N2H4===NaN3+2H2O+t-BuOH。

①装置a的名称是______________;②该反应需控制温度在65℃,采用的实验措施是____________________;③反应后溶液在0℃下冷却至有大量晶体析出后过滤。

所得晶体使用无水乙醇洗涤。

试解释低温下过滤和使用无水乙醇洗涤晶体的原因是____________。

(3)产率计算①称取2.0g叠氮化钠试样,配成100mL溶液,并量取10.00mL溶液于锥形瓶中。

②用滴定管加入0.10mol·L-1六硝酸铈铵[(NH4)2Ce(NO3)6]溶液40.00mL(假设杂质均不参与反应)。

③充分反应后将溶液稀释并酸化,滴入2滴邻菲罗啉指示液,并用0.10mol·L-1硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]为标准液,滴定过量的Ce4+,终点时消耗标准溶液20.00mL(滴定原理:Ce4++Fe2+===Ce3++Fe3+)。

已知六硝酸铈铵[(NH4)2Ce(NO3)6]与叠氮化钠反应生成硝酸铵、硝酸钠、氮气以及Ce(NO3)3,试写出该反应的化学方程式____________________________;计算叠氮化钠的质量分数为________(保留2位有效数字)。

若其他操作及读数均正确,滴定到终点后,下列操作会导致所测定样品中叠氮化钠质量分数偏大的是____________(填字母)。

A.锥形瓶使用叠氮化钠溶液润洗B.滴加六硝酸铈铵溶液时,滴加前仰视读数,滴加后俯视读数C .滴加硫酸亚铁铵标准溶液时,开始时尖嘴处无气泡,结束时出现气泡D .滴定过程中,将挂在锥形瓶壁上的硫酸亚铁铵标准液滴用蒸馏水冲进瓶内(4)叠氮化钠有毒,可以使用次氯酸钠溶液对含有叠氮化钠的溶液进行销毁,反应后溶液碱性明显增强,且产生无色无味的无毒气体,试写出反应的离子方程式:____________________【答案】t-BuOH +HNO 2t-BuNO 2+H 2O 恒压滴液漏斗(滴液漏斗) 水浴加热 降低叠氮化钠的溶解度,防止产物损失 2(NH 4)2Ce(NO 3)6+2NaN 3===4NH 4NO 3+2Ce(NO 3)3+2NaNO 3+3N 2↑ 65% AC ClO -+2N 3-+H 2O===Cl -+2OH -+3N 2↑【解析】【分析】【详解】(1)制备亚硝酸叔丁酯的反应物有亚硝酸和叔丁醇,反应类型属于有机的酯化反应,所以方程式为:40222t-BuOH HNO t-BuNO H O +−−−→+℃; (2) ①装置a 的名称即为恒压滴液漏斗;②反应要控制温度在65℃,参考苯的硝化实验,该反应加热时,应当采用水浴加热; ③题干中提到了叠氮酸钠易溶于水,而微溶于乙醇;因此,洗涤产品时,为了减少洗涤过程中产品的损耗,应当用无水乙醇洗涤;(3)通过题干提示的反应产物分析,可知反应过程中Ce 4+和3N -中的元素发生了变价,所以反应的方程式为:423634333322(NH )Ce(NO )2NaN =4NH NO 2NaNO 2Ce(NO )3N ++++↑;在计算叠氮化钠的含量时,一定要注意叠氮酸钠溶液配制完成后只取了110与过量的六硝酸铈铵反应,再用Fe 2+去滴定未反应完的正四价的Ce ,因此有:4244312.0gNaN Ce Fe Ce =0.004molCe 10+++++样品的消耗的消耗的,考虑到Fe 2+与Ce 4+的反应按照1:1进行,所以2.0g 叠氮化钠样品中叠氮化钠的物质的量为:243(NaN )10(0.004Fe Ce )0.02mol n ++=⨯-=消耗的,所以叠氮化钠样品的质量分数为:3(NaN )0.02mol 65g/mol 100%==65%2.0g 2.0m w ⨯=⨯; A .润洗锥形瓶,会使步骤②消耗的六硝酸铈铵的量增加,通过分析可知,会使最终计算的质量分数偏大,A 项正确;B .量取40mL 六硝酸铈铵溶液时若前仰后俯,则会量取比40ml 更多的六硝酸铈铵溶液,那么步骤③会需要加入更多的Fe 2+来消耗叠氮酸钠未消耗掉的Ce 4+,通过分析可知,最终会导致计算的质量分数偏低,B 项错误;C .步骤③用Fe 2+标定未反应的Ce 4+,若开始尖嘴无气泡,结束后出现气泡,则记录的Fe 2+消耗量比实际的偏小,通过分析可知,最终会使质量分数偏大,C 正确;D .将挂在锥形瓶壁上的 Fe 2+溶液冲入锥形瓶,相当于让溶液混合更均匀,这样做会使结果更准确,D 项不符合;答案选AC ;(4)反应后溶液碱性增强,所以推测生成了OH -;产生的无色无味无毒气体,推测只能是氮气,所以离子方程式为:322ClO 2N H O=Cl 3N 2OH ----+++↑+。

【点睛】滴定计算类的题目,最常考察的形式之一是配制完待测样品溶液后,只取一部分进行滴定,在做计算时不要忘记乘以相应的系数;此外,常考察的形式也有:用待测物A 与过量的B 反应,再用C 标定未反应的B ,在做计算时,要注意A 与C 一同消耗的B 。

2.K 3[Fe (C 2O 4)3]·3H 2O [三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体]易溶于水,难溶于乙醇,可作为有机反应的催化剂。

实验室可用铁屑为原料制备,相关反应的化学方程式为:Fe +H 2SO 4=FeSO 4+H 2↑、FeSO 4+H 2C 2O 4+2H 2O =FeC 2O 4·2H 2O ↓+H 2SO 4、2FeC 2O 4·2H 2O +H 2O 2+H 2C 2O 4+3K 2C 2O 4=2K 3[Fe (C 2O 4)3]+6H 2O 、2MnO 4-+5C 2O 42-+16H +=2Mn 2++10CO 2↑+8H 2O 。

回答下列问题:(1)铁屑中常含硫元素,因而在制备FeSO 4时会产生有毒的H 2S 气体,该气体可用氢氧化钠溶液吸收。

下列吸收装置正确的是_____。

(2)在将Fe 2+氧化的过程中,需控制溶液温度不高于40 ℃,理由是_______;得到K 3[Fe (C 2O 4)3]溶液后,加入乙醇的理由是________。

(3)晶体中所含结晶水可通过重量分析法测定,主要步骤有:①称量,②置于烘箱中脱结晶水,③冷却,④称量,⑤__________(叙述此步操作),⑥计算。

步骤③若未在干燥器中进行,测得的晶体中所含结晶水含量____(填“偏高”“偏低”或“无影响”);步骤⑤的目的是_______________。

(4)晶体中C 2O 42-含量的测定可用酸性KMnO 4标准溶液滴定。

称取三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体m g 溶于水配成250 mL 溶液,取出20.00 mL 放入锥形瓶中,用0.010 0 mol ·L -1酸化的高锰酸钾溶液进行滴定。

①下列操作及说法正确的是___。

A .滴定管用蒸馏水洗涤后,即可装入标准溶液B .装入标准溶液后,把滴定管夹在滴定管夹上,轻轻转动活塞,放出少量标准液,使尖嘴充满液体C .接近终点时,需用蒸馏水冲洗瓶壁和滴定管尖端悬挂的液滴②有同学认为该滴定过程不需要指示剂,那么滴定终点的现象为________,若达到滴定终点消耗高锰酸钾溶液V mL ,那么晶体中所含C 2O 42-的质量分数为____(用含V 、m 的式子表示)。

【答案】A 防止H 2O 2分解 三草酸合铁(Ⅲ)酸钾在乙醇中溶解度小 重复②~④步操作至恒重 偏低 检验晶体中的结晶水是否已全部失去 B 当滴入最后一滴KMnO 4溶液,锥形瓶中溶液恰好由无色变为浅红色,且半分钟不褪色 2.75V 100m【解析】【分析】【详解】(1)A.该装置中硫化氢与氢氧化钠溶液接触面积大,从而使硫化氢吸收较完全,且该装置中气压较稳定,不产生安全问题,故A正确;B.硫化氢与氢氧化钠接触面积较小,所以吸收不完全,故B错误;C.没有排气装置,导致该装置内气压增大而产生安全事故,故C错误;D.该装置中应遵循“长进短出”的原理,故D错误;故选A;(2)双氧水不稳定,温度高时,双氧水易分解,为防止双氧水分解,温度应低些;根据相似相溶原理知,三草酸合铁酸钾在乙醇中溶解度小,所以得到K3[Fe(C2O4)3]溶液后,再想获得其晶体,常加入无水乙醇;(3)晶体中所含结晶水可通过重量分析法测定,步骤⑤的目的是检验晶体中的结晶水是否已全部失去,也叫恒重操作;步骤③未在干燥器中进行,晶体中结晶水不能全部失去,所以称量出的水的质量偏小,测得的晶体中所含结晶水含量也偏低;(4)①A.滴定管用蒸馏水洗涤后,需要用标准液润洗,然后在装入标准溶液,A错误;B.装入标准溶液后,把滴定管夹在滴定管夹上,轻轻转动活塞,放出少量标准液,使尖嘴充满液体,B正确;C.接近终点时,不需用蒸馏水冲滴定管尖端悬挂的液滴,否则会导致测定结果偏高,C错误;答案选B;②由于酸性高锰酸钾溶液显紫红色,则终点的实验现象为当滴入最后一滴KMnO4溶液,锥形瓶中溶液恰好由无色变为浅红色,且半分钟不褪色;n(MnO4-)=V×10-3L×0.0100mol·L-1,根据方程式可知n(C2O42-)=n(MnO4-)×52501252204V⨯=×10-5mol,m(C2O42-)=1254V×10-5mol×88g·mol-1=2.75V×10-2g,所以晶体中所含C2O42-的质量分数为2.75V/100m。

3.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。