2020-2021备战高考化学备考之化学反应原理压轴突破训练∶培优易错试卷篇及答案解析(1)

2020-2021备战高考化学备考之化学反应原理压轴突破训练∶培优易错试卷篇

及答案解析(1)

一、化学反应原理

H2O)是一种强还原性的碱性液体，常用作火箭燃料。利用尿素法生产水合1．水合肼(N2H4·

H2O+Na2CO3+NaCl。 肼的原理为CO(NH2)2+2NaOH+NaClO=N2H4·

实验1：制备NaClO溶液(己知：3NaClO

2NaCl+NaClO3)。

（1）图甲装置Ⅰ中烧瓶内发生反应的离子方程式为________________________。 （2）用NaOH固体配制溶质质量分数为30%的NaOH溶液时，所需玻璃仪器有_______________。

（3）图甲装置Ⅱ中用冰水浴控制温度的目的是________________________。 实验2：制取水合肼

（4）图乙中若分液漏斗滴液速度过快，部分N2H4·H2O会参与A 中反应并产生大量氮气，降低产品产率，该过程中反应生成氮气的化学方程式为__________________。充分反应后，蒸馏A中溶液即可得到水合肼的粗产品。 实验3：测定馏分中水合肼的含量

（5）称取馏分3.0g，加入适量NaHCO3固体(滴定过程中，调节溶液的pH 保持在6.5 左右)，加水配成250mL溶液，移出25.00mL置于锥形瓶中，并滴加2~3 滴淀粉溶液。用0.15mol·L-1的碘的标准溶液滴定。(已知：N2H4·H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O)

①滴定操作中若不加入适量NaHCO3固体，则测量结果会___________“偏大”“ 偏小”“ 无影响”)。

②下列能导致馏分中水合肼的含量测定结果偏高的是___________(填字母)。 a.锥形瓶清洗干净后未干燥

b.滴定前，滴定管内无气泡，滴定后有气泡 c.读数时，滴定前平视，滴定后俯视 d.盛标准液的滴定管水洗后，直接装标准液

③实验测得消耗I2溶液的平均值为20.00mL，馏分中水合肼(N2H4·H2O)的质量分数为___________________。

【答案】 MnO2+4H++Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O 量筒、烧杯、玻璃棒 防止NaClO分解，影

H2O+2NaClO=N2↑+3H2O+2NaCl 偏大 d 25% 响水合肼的产率 N2H4·

【解析】试题分析：由图可知，装置I由二氧化锰和浓盐酸制备氯气；装置II由氯气和氢氧化钠溶液制备次氯酸钠；装置III是尾气处理装置；图乙中的由CO(NH2)2与NaOH、NaClO反应制备水合肼。 实验1：制备NaClO溶液(己知：3NaClO

2NaCl+NaClO3)。

Mn2++Cl2↑+2H2O。

（1）图甲装置Ⅰ中烧瓶内发生反应的离子方程式为MnO2+4H++Cl-

（2）用NaOH固体配制溶质质量分数为30%的NaOH溶液时，所需玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒。

（3）由题中信息(己知：3NaClO

2NaCl+NaClO3)可知，图甲装置Ⅱ中用冰水浴控制温度

的目的是防止NaClO分解，影响水合肼的产率。 实验2：制取水合肼

（4）图乙中若分液漏斗滴液速度过快，部分N2H4·H2O会参与A 中反应并产生大量氮气，降低产品产率，该过程中反应生成氮气的化学方程式为

N2H4·H2O+2NaClO=N2↑+3H2O+2NaCl。充分反应后，蒸馏A中溶液即可得到水合肼的粗产品。

实验3：测定馏分中水合肼的含量

（5）称取馏分3.0g，加入适量NaHCO3固体(滴定过程中，调节溶液的pH 保持在6.5 左右)，加水配成250mL溶液，移出25.00mL置于锥形瓶中，并滴加2~3 滴淀粉溶液。用0.15mol·L-1的碘的标准溶液滴定。(已知：N2H4·H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O)

H2O)是一种强还原性的碱性液体，滴定操作中若不加入适量NaHCO3固体控①水合肼(N2H4·

制溶液的pH，则碘会在碱性条件下发生歧化反应而消耗较多的碘，所以测量结果会偏大。 ②下列实验操作：a.锥形瓶清洗干净后未干燥，不影响测定结果；b.滴定前，滴定管内无气泡，滴定后有气泡，则标准液的体积读数偏小；c.读数时，滴定前平视，滴定后俯视，则标准液的体积读数偏小；d.盛标准液的滴定管水洗后，直接装标准液，则标准液会被残留的水稀释，从而消耗标准液的体积偏大。综上所述，能导致馏分中水合肼的含量测定结果偏高的是d。

③实验测得消耗I2溶液的平均值为20.00mL，由反应的化学方程式N2H4?H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O可知，n(N2H4?H2O)=n(I2)=

=0.0015mol，馏分中水合肼(N2H4·H2O)的质量分

数为

25%。

点睛：本题考查物质制备实验、主要考查了实验室制备氯气的反应原理、配制一定质量分数的溶液所用的实验仪器、反应条件的控制、氧化还原滴定及其误差分析等等，题目难度中等。明确实验目的为解答关键，较好地考查了学生对实验原理的理解及知识迁移应用的

能力、处理实验数据的能力等等。

2．火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水。当它们混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。已知：0.4 mol液态肼与足量的液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出256.652 kJ的热量。

（1）该反应的热化学方程式为_________________________________。

（2）分别取40 mL的0.50 mol/L盐酸与0.55 mol/L氢氧化钠溶液进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。A的仪器名称为____________________。 （3）如图所示，泡沫塑料板上面有两个小孔，两个小孔不能开得过大，其原因是

__________；反应需要测量温度，每次测量温度后都必须采取的操作是_______________。 （4）某学生实验记录数据如下：

起始温度T1 ℃ 实验序号 盐酸 1 2 3 20.0 20.2 20.5 氢氧化钠 20.1 20.4 20.6 混合溶液 23.2 23.4 23.6 终止温度T2 ℃ 已知盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g/cm3，又知中和后生成溶液的比热容c＝4.18J/(g·℃)，依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热ΔH＝________ ； （5）假定该学生的操作完全同上，实验中改用100 mL 0.5 mol/L盐酸跟100 mL0.55 mol/L氢氧化钠溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量_____(填“相等”或“不相等”)，所求中和热_______(填“相等”或“不相等”)。

mol－1 环形玻璃搅拌棒 减少热【答案】N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－641.63 kJ·

量损失 用水冲洗干净温度计，并擦干温度计 －51.8 kJ/mol 不相等 相等 【解析】 【分析】 【详解】

（1）0.4 mol液态肼与足量的液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出256.652 kJ的热量，1 mol液态肼放出的热量，

256.652?kJ×1 =641.63 kJ该反应的热化学方程式为N2H4(l)

0.4mol－1。故答案为：N2H4(l)＋2H2O2(l)=N2(g)＋＋2H2O2(l)=N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－641.63 kJ·4H2O(g) ΔH＝－641.63 kJ·mol－1；

（2）根据图示可知，A的仪器名称为环形玻璃搅拌棒，故答案为：环形玻璃搅拌棒； （3）为泡沫塑料板，上面有两个小孔，分别插入温度计和环形玻璃搅拌棒，若两个小孔开得过大，会导致散失较多的热量，影响测定结果；

中和反应是放热反应，温度计上的酸与NaOH溶液反应放热，使温度计读数升高，温度差偏低，但使测得的中和热偏高，所以每次测量后用水将温度计上的液体冲掉，并擦干温度计；故答案为：减少热量散失；用水将温度计上的液体冲掉，并擦干温度计； （4）第1次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.05℃，反应后温度为：23.2℃，反应前后温度差为：3.15℃；

第2次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.3℃，反应前后温度差为：3.1℃； 第3次实验盐酸和NaOH溶液起始平均温度为20.55℃，反应前后温度差为：3.05℃； 40mL的0.50mol·L－1盐酸与40mL的0.55mol·L－1氢氧化钠溶液的质量和为

m=80mL×1g·cm=80g，c=4.18J/（g·℃），代入公式Q=cm△T得生成0.05mol的水放出热量Q=4.18J/（g·℃）×80g×

－3

3.15+3.1+3.05℃=1.036kJ，即生成0.02mol的水放出热

31mol=-51.8kJ·mol－1，

0.02mol－1－1

即该实验测得的中和热△H=-51.8kJ·mol；故答案为：-51.8kJ·mol；

量为：1.036kJ，所以生成1mol的水放出热量为：1.036kJ×

（5）反应放出的热量和所用酸以及碱的量的多少有关，若用100mL 0.50mol·L－1盐酸跟100mL 0.55mol·L－1 NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，生成水的量增加，所放出的热量偏高，即放出热量不相等；

由于中和热的均是强酸和强碱反应生成1mol水时放出的热，与酸碱的用量无关，所以用100mL 0.50mol·L盐酸跟100mL 0.55mol·L NaOH溶液进行上述实验，测得中和热数值相等，故答案为：不相等；相等。 【点睛】

本题考查热化学方程式的书写方法和计算应用，注意焓变计算和物质聚集状态的标注，学习中要准确把握，另外注意中和热的计算，特别是注意先求温度的平均差值，再求中和热，试题培养了学生的分析能力及综合应用能力。

－1

－1

3．碳酸亚铁可用于制备补血剂。某研究小组制备了 FeCO3，并对 FeCO3 的性质和应用进行了探究。 已知：①FeCO3 是白色固体，难溶于水②Fe2＋+6SCN-Ⅰ. FeCO3 的制取（夹持装置略） 实验i：

Fe(SCN)64-(无色)

装置 C 中，向 Na2CO3 溶液（pH＝11.9）通入一段时间 CO2 至其 pH 为 7，滴加一定量 FeSO4 溶液，产生白色沉淀，过滤、洗涤、干燥，得到 FeCO3 固体。