2020-2021高考化学备考之化学反应速率与化学平衡压轴突破训练∶培优 易错 难题篇附答案(1)

2020-2021高考化学备考之化学反应速率与化学平衡压轴突破训练∶培优 易错

难题篇附答案(1)

一、化学反应速率与化学平衡

1．连二亚硫酸钠（Na2S2O4）俗称保险粉，是工业上重要的还原性漂白剂，也是重要的食品抗氧化剂。某学习小组模拟工业流程设计实验制取保险粉。

-+

已知：Na2S2O4是白色固体，还原性比Na2SO3强，易与酸反应（2S2O42+4H＝

3SO2↑+S↓+2H2O）。 （一）锌粉法

步骤1：按如图方式，温度控制在40～45℃，当三颈瓶中溶液pH在3～3.5时，停止通入SO2，反应后得到ZnS2O4溶液。

步骤2：将得到的ZnS2O4溶液加入NaOH溶液中，过滤，滤渣为Zn（OH）2，向滤液中加入一定量食盐，立即析出Na2S2O4?2H2O晶体。

步骤3：，经过滤，用乙醇洗涤，用120～140℃的热风干燥得到Na2S2O4。 （二）甲酸钠法

步骤4：按上图方式，将装置中的Zn粉和水换成HCOONa、Na2CO3溶液和乙醇。温度控制在70～83℃，持续通入SO2，维持溶液pH在4～6，经5～8小时充分反应后迅速降温45～55℃，立即析出无水Na2S2O4。

步骤5：经过滤，用乙醇洗涤，干燥得到Na2S2O4。 回答下列问题：

（1）步骤1容器中发生反应的化学方程式是______；容器中多孔球泡的作用是______。 （2）步骤2中“向滤液中加入一定量食盐，立即析出Na2S2O4?2H2O晶体”的原理是（用必要的化学用语和文字说明）______。 （3）两种方法中控制温度的加热方式是______。

（4）根据上述实验过程判断，Na2S2O4在水、乙醇中的溶解性为：______。 （5）甲酸钠法中生成Na2S2O4的总反应为______。

（6）两种方法相比较，锌粉法产品纯度高，可能的原因是______。

（7）限用以下给出的试剂，设计实验证明甲酸钠法制得的产品中含有Na2SO4。 稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、AgNO3溶液、BaCl2溶液______。

【答案】H2O+SO2=H2SO3，Zn+2H2SO3=ZnS2O4+2H2O或Zn+2SO2=ZnS2O4 增大气体与溶液的接触面积，加快气体的吸收速率 溶液中存在：Na2S2O4(s)?Na2S2O4(aq)?2Na+(aq)+S2O4(aq)[或

2-??Na2S2O4(s)?2Na+(aq)+S2O4(aq)]，增大c(Na+)，平衡向逆反应方向移动 水浴加热 Na2S2O4在水中溶解度较大，在酒精中溶解度较小

2HCOONa+4SO2+Na2CO3=2Na2S2O4+H2O+3CO2 Zn(OH)2难溶于水，易与Na2S2O4分离 取少量产品配成稀溶液，加入足量稀盐酸，充分反应后静置，取上层清液，滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，则可确定产品中含有Na2SO4 【解析】 【分析】

合成保险粉的反应物为Zn、SO2、H2O，根据温度控制在40～45℃，当三颈瓶中溶液pH在3～3.5时，停止通入SO2，反应后得到ZnS2O4溶液，据此分析解答。 【详解】

（1）合成保险粉的反应物有Zn、SO2、H2O，根据温度控制在40～45℃，当三颈瓶中溶液pH在3～3.5时，说明发生了：H2O+SO2=H2SO3反应，最后反应得到ZnS2O4溶液，说明又发生了：Zn+2H2SO3=ZnS2O4+2H2O反应，总过程也可以写成：Zn+2SO2=ZnS2O4，多孔球泡可以增大气体与液体的接触面积，加快气体的吸收速率；

（2）溶液中存在：Na2S2O4(s)?Na2S2O4(aq)?2Na+(aq)+S2O4(aq)[或

Na2S2O4(s)?2Na+(aq)+S2O4(aq)]，增大c(Na+)，平衡向逆反应方向移动，所以向滤液中加入一定量食盐，立即析出Na2S2O4?2H2O晶体；

（3）根据温度控制在40～45℃可知需要控制温度的加热方式一般是水浴加热； （4）根据步骤2中将得到的ZnS2O4溶液加入NaOH溶液中，过滤，滤渣为Zn(OH)2，向滤液中加入食盐，才析出Na2S2O4?2H2O晶体，可知Na2S2O4在水中溶解度较大；根据步骤5析出的晶体用无水乙醇洗涤的目的是使晶体迅速干燥，避免溶解而减少损耗，可知其在酒精中溶解度较小；

（5）由题意可知甲酸钠、二氧化硫、碳酸钠反应生成Na2S2O4，同时生成二氧化碳，反应的方程式为2HCOONa+4SO2+Na2CO3=2Na2S2O4+H2O+3CO2；

（6）锌粉法产品纯度高，可能的原因是Zn(OH)2难溶于水，易与Na2S2O4分离； （7）设计实验证明甲酸钠法制得的产品中含有Na2SO4，要避免Na2S2O4干扰，所以取少量产品配成稀溶液，加入足量稀盐酸，充分反应后静置，取上层清液，滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，则可确定产品中含有Na2SO4。

2-2-2-??

2．某小组同学以不同方案探究Cu粉与FeCl3溶液的反应。

（1）甲同学向FeCl3溶液中加入Cu粉，观察到溶液的颜色变为浅蓝色，由此证明发生了反应，其离子方程式是__。

（2）乙同学通过反应物的消耗证明了上述反应的发生：将Cu粉加入到滴有少量KSCN的FeCl3溶液中，观察到溶液红色褪去，有白色沉淀A产生。

①针对白色沉淀A，查阅资料：A可能为CuCl和CuSCN(其中硫元素的化合价为-2价)中的一种或两种。实验过程如下：

请回答：

Ⅰ.根据白色沉淀B是__(填化学式)，判断沉淀A中一定存在CuSCN。

Ⅱ.仅根据白色沉淀A与过量浓HNO3反应产生的实验现象，不能判断白色沉淀A中一定存在CuSCN，从氧化还原角度说明理由：__。

Ⅲ.向滤液中加入a溶液后无明显现象，说明A不含CuCl，则a是__(填化学式)。 根据以上实验，证明A仅为CuSCN。

②进一步查阅资料并实验验证了CuSCN的成因，将该反应的方程式补充完整： Cu2++ SCN?-= CuSCN↓+ (SCN)2__

③结合上述过程以及Fe(SCN)3?Fe3++3SCN?-的平衡，分析（2）中溶液红色褪去的原因：__。

（3）已知(SCN)2称为拟卤素，其氧化性与Br2相近。将KSCN溶液滴入（1）所得的溶液中，观察到溶液变红色，则溶液变红的可能原因是__或__。

【答案】Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+ BaSO4 +1价铜也可将浓HNO3还原 AgNO3 2Cu2++4SCN-=2CuSCN↓+(SCN)2 Cu和Fe3+反应生成Cu2+使c(Fe3+)减小；Cu2+和SCN-反应生成CuSCN沉淀使c(SCN-)减小，均使该平衡正向移动，导致Fe(SCN)3浓度减小，溶液红色褪去 Fe3+有剩余 空气中的O2将Fe2+氧化；(SCN)2将Fe2+氧化 【解析】 【分析】

（1）铁离子具有氧化性，能够把铜氧化为铜离子；

（2）I．①不溶于稀硝酸的白的沉淀为硫酸钡； Ⅱ.②亚铜离子具有还原性，也能被硝酸氧化； Ⅲ.检验氯离子，应加入硝酸银溶液；

②据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，写出反应的方程式； ③根据浓度对平衡移动规律进行分析；

（3）亚铁离子具有强还原性，空气中氧气、溶液中（SCN）2都有可能把亚铁离子氧化为铁离子。 【详解】

?1?甲同学向FeCl3溶液中加入Cu粉，观察到溶液的颜色变为浅蓝色，由此证明发生了氧

化还原反应，生成Cu2?，其离子方程式是Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+； 故答案为：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+；

?2?① ⅠA可能为CuCl和CuSCN(其中硫元素的化合价为?2价)中的一种或两种，白色