高中化学反应原理大题汇总

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1、高中化学反应原理大题汇总化学反应原理大题讲解：1（15分）TiO2在工业生产和日常生活中有重要用途。I、工业上用钛矿石（FeTiO3，含FeO、Al2O3、SiO2等杂质）经过下述反应制得：其中，步骤发生的反应为：2H2SO4+FeTiO3=TiOSO4+FeSO4+2H2O。（1）净化钛矿石时，是否需要除去杂质FeO？答：_（填“需要”或“不需要”）（2）净化钛矿石时，需用浓氢氧化钠溶液来处理，写出该过程中发生反应的化学方程式。答： 。II、TiO2可通过下述两种方法制备金属钛：方法一是电解TiO2来获得Ti（同时产生O2）：将处理过的TiO2作阴极，石墨为阳极，熔融CaCl2为电解液，用碳

2、块作电解槽池。（3）阴极反应的电极反应式为_。（4）电解过程中需定期向电解槽池中加入碳块的原因是_。方法二是先将TiO2与Cl2、C反应得到TiCl4，再用镁还原得到Ti。因下述反应难于发生：TiO2 (s) +2Cl2 (g) TiCl4(l) + O2 (g) H = +151 kJmol-1所以不能直接由 TiO2 和 Cl2 反应（即氯化反应）来制取TiCl4。当往氯化反应体系中加入碳后，碳与上述反应发生耦合，使得反应在高温条件下能顺利进行。（5）已知：C(s) + O2 (g) = CO2 (g) H = - 394 kJmol-1。请填空：TiO2 (s) + C (s) +2Cl

3、2 (g) = TiCl4 (l) + CO2 (g) H = _（6）从化学平衡的角度解释：往氯化反应体系中加入碳时，氯化反应能顺利进行的原因。答：_。2使用石油热裂解的副产物CH4来制取CO和H2，其生产流程如下图：（1）此流程的第I步反应为：CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g)，一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图a。则P1_P2。（填“”或“”） 100时，将1 mol CH4和2 mol H2O通入容积为100L的恒容密闭容器中，达到平衡时CH4的转化率为0.5。此时该反应的平衡常数K_。（2）此流程的第II步反应的平衡常数随温度的变化如下表：温

4、度/400500830平衡常数K1091从上表可以推断：该反应是 反应（填“吸热”或“放热”），若在500时进行，设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L，在该条件下，反应达到平衡时，CO的转化率为 。下图表示该反应在t1时刻达到平衡、在t2时刻因改变某个条件引起浓度变化的情况：图中t2时刻发生改变的条件是 （写出一种）。（3）工业上常利用反应产生的CO和H2合成可再生能源甲醇。已知CO(g)、CH3OH(l)的燃烧热分别为283.0 kJmol-1和726.5 kJmol-1，则CH3OH(l)不完全燃烧生成CO(g)和H2O(l)的热化学方程式为 。合成甲醇的方程式为：CO(

5、g)+2H2(g)CH3OH(g) H ”、“1 D反应中应经常添加Fe2（SO4）3搅拌反应结束后，将溶液进行 、冷却、过滤、洗涤即得FeSO47H2O晶体。（2）工业上用含有少量Cu、Al的废铁屑制备Fe2（SO4）3 其反应及操作流程如下：加入NaHCO3并搅拌，将混合液pH调控至 范围内，使杂质沉淀过滤除去。沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3Cu(OH)2开始沉淀2.37.53.44.7完全沉淀3.29.74.46.7反应中反应的离子方程式是： 。生产中，将反应产生的NO配比一种气体X，混合后重新通入反应中，该设计的目的是 ，气体X与NO配比的比例是 。（3）用Fe2（S

6、O4）3处理含S2-污水时，有黑色沉淀及淡黄色悬浮物产生，其反应的离子方程式是 。9.（16分）工业上需要利用一批回收的含铜废料制造胆矾（CuSO45H2O）。该废料中各种成份含量如下：Cu和CuO约占87%，其它为Mg、Al、Fe、Si及其氧化物，还有少量的难溶物质。工艺流程为：将含铜废料研成粉末加过量热碱溶液，过滤滤渣用水洗至pH=7加稍过量稀硫酸，加热条件下通空气搅拌至固体基本溶解 分离得到胆矾晶体再将滤液用硫酸调节pH=23调节pH=5.2沉降1小时之后过滤再加H2O2于80保温半小时部分金属阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH如下表：沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Cu(OH)

7、2Mg(OH)2Fe(OH)2pH5.23.16.79.49.7回答：（1）步骤中为什么要将含铜废料研磨成粉状？ 。（2）步骤中的离子方程式（写出2个即可）： 、 。步骤中H2O2参加反应的离子方程式： 。（3）步骤中调节溶液pH时适宜的物质是 （填序号）；ANaOH B氨水 CCu2(OH)2CO3 DCu(OH)2 EMgCO3步骤中滤渣成份的化学式 。（4）步骤中用硫酸调节pH23的原因是 。步骤的分离方法是 10（14分）工业上用硫碘开路循环联产氢气和硫酸的工艺流程如下图所示：请回答下列问题：（1）在反应器中发生反应的化学方程式是_。（2）在膜反应器中发生反应：2HI(g)H2(g)I

8、2(g) H0。若在一定条件密闭容器中加入1 mol HI(g)，n(H2)随时间(t)的变化关系如下图所示： 该温度下，反应平衡常数K_，若升高温度，K值将_（填“增大”、“减小”或“不变”）。 用化学平衡原理解释使用膜反应器及时分离出H2的目的是_。（3）电渗析装置如下图所示： 结合电极反应式解释阴极区HIx转化为HI的原理是_。 该装置中发生的总反应的化学方程式是_。（4）上述工艺流程中循环利用的物质是_。11. CoCl26H2O在饲料、医药工业上有广泛的用途。下列是以含钴废料（含少量Fe、Al等杂质）为原料制取CoCl26H2O的一种新工艺流程：已知：钴与盐酸反应的化学方程式为：Co

9、2HCl=CoCl2H2CoCl26H2O熔点86，易溶于水；常温下稳定无毒，加热至110120时，失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3开始沉淀2.77.57.63.8完全沉淀3.29.79.25.2请回答下列问题：(1)加入碳酸钠调节pH至a，a的范围是 。(2)操作包含3个基本实验操作，它们是 、 和过滤。(3)制得的CoCl26H2O需减压烘干的原因是： 。(4)为测定产品中CoCl26H2O含量，某同学将一定量的样品溶于水，再向其中加入足量的AgNO3溶液，过滤，并将沉淀烘干后称量

10、其质量。通过计算发现产品中CoCl26H2O的质量分数大于100，其原因可能是： 。(5)在实验室中，为了从上述产品中获得更纯净的CoCl26H2O，方法是： 。(6)在上述新工艺中，用“盐酸”代替原工艺中“盐酸与硝酸的混酸”直接溶解含钴废料，其主要优点为： 。原工艺较新工艺也有优点，其主要优点是 。12（13分）某种碳酸锰矿的主要成分有MnCO3、MnO2、FeCO3、MgO、SiO2、Al2O3等。已知碳酸锰难溶于水。一种运用阴离子膜电解法的新技术可用于从碳酸锰矿中提取金属锰，流程如下：阴离子膜法电解装置如右图所示：（1）写出用稀硫酸溶解碳酸锰反应的离子方程式 。（2）已知不同金属离子生成

11、氢氧化物沉淀所需的pH如下表：离子Fe3+Al3+Fe2+Mn2+Mg2+开始沉淀的pH2.73.77.07.89.3沉淀完全的pH3.74.79.69.810.8加氨水调节溶液的pH等于6，则滤渣的成分是 ，滤液中含有的阳离子有H+和 。（3）在浸出液里锰元素只以Mn2+的形式存在，且滤渣中也无MnO2，请解释原因 。（4）电解装置中箭头表示溶液中阴离子移动的方向，则A电极是直流电源的 极。实际生产中，阳极以稀硫酸为电解液，阳极的电极反应式为 。（5）该工艺之所以采用阴离子交换膜，是为了防止Mn2+进入阳极区发生副反应生成MnO2造成资源浪费，写出该副反应的电极反应式 。14.(14分)一定

12、浓度NaHCO3溶液与CuSO4溶液中反应后生成了蓝绿色颗粒状沉淀。就沉淀成分提出了如下三种假设：假设一：沉淀是CuCO3；假设二：沉淀是Cu(OH)2假设三：沉淀是CuCO3和Cu(OH)2的混合物(1)写出假设二，沉淀是Cu(OH)2生成的理由 （用离子方程式表示）；为了探究沉淀的成分，取出了一部分沉淀，滴加稀盐酸，有气体放出。凭此现象，判断沉淀中含有 ；为了进一步探究沉淀的成份，进而确定假设中何种假设成立，设计实验，装置图如下：研究沉淀物组成前，须将沉淀从溶液中分离并净化。具体操作依次为 、洗涤、干燥；装置E中药品的名称是 作用为 ；实验过程中有以下操作步骤：a打开K1、K3，关闭K2、

13、K4，通入过量空气。此步骤的作用是 b关闭K1、K3，打开K2、K4，充分反应 c再通入过量空气时，活塞处于打开的 关闭的 。若沉淀样品的质量为m g，装置D的质量增加了n g；若沉淀样品为纯净物，m、 n之间的关系为 若假设三成立，则Cu(OH)2的质量分数为 ；若不进行步骤C，则会使测得结果 （填“偏高”“无影响”“偏低”）15海水中主要含有等离子。合理利用海水资源和保护环境是我国可持续发展的重要保证。 火力发电燃煤排放的会造成一系列环境和生态问题。利用海水脱硫是一种有效的方法，其工艺流程如下图所示： (1)天然海水的pH8，呈弱碱性。用离子方程式解释原因_。 (2)天然海水吸收了含硫烟气

14、后，要用进行氧化处理，其反应的化学方程式是_。氧化后的“海水”需要用大量的天然海水与之混合后才能排放，该操作的主要目的是_。重金属离子对河流及海洋造成严重污染。某化工厂废水(pH=2.0，1gmL-1)中含有等重金属离子，其浓度各约为0.01molL-1。排放前拟用沉淀法除去这两种离子，查找有关数据如下：难溶电解质8.310-175.610-86.310-507.110-91.210-153.410-28(3)你认为往废水中投入_ (填字母序号)，沉淀效果最好。A B C D (4)如果用生石灰处理上述废水，使溶液的pH=8.0，处理后的废水中=_。 (5)如果用食盐处理其只含的废水，测得处理

15、后废水中的质量分数为0.117。若环境要求排放标准为低于1.0l0-8molL-1，问该工厂处理后的废水中=_，是否符合排放标准_ (填“是”或“否”)。已知=1.8l0-10。16（16分）钛合金是航天航空工业的重要材料。由钛铁矿（主要成分是TiO2和Fe的氧化物）制备TiO2等产品的一种工艺流程示意如下：已知：TiO2易水解，只能存在于强酸性溶液中TiCl4的熔点25.0，沸点136.4；SiCl4的熔点68.8，沸点57.6回答下列问题：（1）写出钛铁矿酸浸时，主要成分TiO2反应的离子方程式 加入铁屑的作用是 。（2）操作包含的具体操作方法有 。（3）向“富含TiO2溶液”中加入Na2

16、CO3粉末得到固体TiO2n H2O，请用恰当的原理和化学用语解释其原因 ，废液中溶质的主要成分是 （填化学式）。焦炭 氯气沸腾氯化炉900COTiO2四氯化钛(液)海绵钛Na550，Ar（4）用金红石（主要含TiO2）为原料，采用亨特(Hunter)法生产钛的流程如下：写出沸腾氯化炉中发生反应的化学方程式 ，制得的TiCl4液体中常含有少量SiCl4杂质 ，可采用 方法除去。（5）TiO2直接电解法生产金属钛是一种较先进的方法，电解质为某种可以传导O2-离子的熔融盐，原理如右图所示，则其阴极电极反应为： ，电解过程中阳极电极上会有气体生成，该气体可能含有 。2.参考答案（1） 2.25104

17、（2）放热 75% 降低温度，或增加水蒸汽的量，或减少氢气的量。（3）CH3OH (l) + O2(g) = CO(g) + 2H2O(l) H=443.5 kJmol-1 Z 投料比越高，对应的反应温度越高 33.3%3（11分）I（1）90%，144，a（1分）（2）cdII（1）CO+H2-4e-+2CO32- =3CO2+H2O（2）0.1mol4.（共15分）（1） SO2OHHSO3 H2(g)Cl2(g)2HCl(g) DH-184.6 kJmol-1 NaCl溶液 （2） 2Fe3+SO22H2O2Fe2+SO42-4H+ 丁达尔效应 加入铁粉时发生反应2Fe3+Fe3Fe2+

18、，c(Fe3+)减小，使反应b逆向移动 由于化学反应速率：ba，化学反应限度：ab，所以产生上述现象 5（14分）（1）+2（2）FeOCr2O3（3）粉碎矿石、升高温度（4） 少量不能除尽Na2CO3等杂质，过量会生成Na2Cr3O10等副产物。 Na2Cr2O7和Na2SO4（5）2H+2e-=H2，Cr2O72-+6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O 6. （13分）SiO2、Cu（各1分）Fe2+ （2分） 2Fe3+ + Cu = Cu2+ + 2Fe2+（2分）（1） 3.2pH4.0 5.2pH5.4（各1分）（2） Cu2+ +2e = Cu 2Cl- 2e = C

19、l2（各1分）（3） b （2分）5ClO+ 2Fe2+ + 5H2O = 2Fe(OH)3 + Cl+ 4HClO（1分） （或 2Fe2+ +7ClO+ 2H+ 5H2O = 2Fe(OH)3 + Cl+ 6HClO）7.（14分）（1）凝聚（2） 10 2Fe(NO3)3 + 3NaClO + 10NaOH = 2Na2FeO4 + 3NaCl + 6NaNO3 + 5H2O2K+ + FeO= K2FeO4 （3） K2FeO4的稳定性随温度的升高而减弱 由4FeO+ 10H2O 4Fe(OH)3（胶体）+ 8OH- + 3O2可知：c(H+)增大使平衡正向移动，所以平衡时c(FeO)

20、越小，溶液的pH越小 8（14分）（1） Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 B、C - A、C - 过滤 -（2） 6.77.5 - 3Fe2+ + NO3- + 4H+ = 3Fe3+ + NO+ 2H2O - （2分） 节约Fe(NO3)3 、防止NO污染 - 3 : 4 -（3）2Fe3+ + 3S2- =2 FeS+ S 9. （16分）（1）增大固体反应物的表面积，增大化学反应的速率。（2分）（2） 2Al2OH2H2O2AlO23H2； Si2NaOHH2ONa2SiO32H2；Al2O32OH2AlO2H2O； SiO22NaOHNa2SiO3H2O 。（每写出其中1个给

21、2分，共4分，没气体符号扣1分，未配平0分）2Fe2 H2O2 2H 2Fe3 2H2O （2分）（3）C、D （2分） Fe(OH)3 （1分）（4）加热蒸发浓缩时会导致Cu2发生水解生成Cu(OH)2，用硫酸调节pH23是为了抑制Cu2的水解，也不会引入杂质。 （2分） 蒸发浓缩，冷却结晶，过滤。 （3分）10（14分，每空2分）（1）SO2 + x I2 + 2H2O = H2SO4 + 2HIX（2）1/64 增大 及时分离出H2，使平衡正向移动，提高HI的分解率。电解（3）在阴极区发生反应：Ix +（x-1）e = xI，且阳极区的H+通过交换膜进入阴极区，得以生成HI溶液。 2HI

22、x=（x-1）I2 + 2HI1211. 5.27.6 蒸发浓缩、冷却结晶降低烘干温度，防止产品分解生成有毒的无水氯化钴。样品中含有NaCl杂质；烘干时失去了部分结晶水 重结晶减少有毒气体的排放，防止大气污染；防止产品中混有硝酸盐硝酸替代新工艺中的盐酸和过氧化氢，比新工艺流程少，节约成本13.（13分）（1）MnCO32H+Mn2+CO2H2O（2）Al(OH)3、Fe(OH)3 Mn2+、Mg2+、NH4+（3）MnO2在酸性条件下被二价铁还原为Mn2+（4）负极 （1分） 4OH-4e-O22H2O（5）Mn2+2e-2H2OMnO24H+14.（14分）（1）Cu2+ + 2HCO3-

23、= Cu (OH)2 + 2CO2（2分）（2）CuCO3（1分） ； （3）过滤（1分）；碱石灰（1分）；防止空气中的水蒸气和CO2进入装置D（1分）排除整套装置中的CO2，使测得结果更准确（1分）；K1 、K4（1分）；K2，K3 （1分）n=1131m（2分）； (11m -31n)11m（2分）； 偏低（1分）15.（1） 或 (3分)（2） (2分) 中和、稀释经氧气氧化后海水中生成的酸(2分)（3）B (2分)（4） (2分)（5） (2分) 是(2分)16（16分）（1）TiO22H+ = TiO2H2O（2分），使Fe3+还原为Fe2+（1分）。（2）蒸发浓缩，冷却结晶，过滤（洗涤）（2分）；（3）溶液中存在水解平衡TiO2（n+1）H2OTiO2n H2O2H+，加入的Na2CO3粉末与H+反应，降低了溶液中c(H+)，促进水解平衡向生成TiO2n H2O的方向移动；（3分）Na2SO4（1分）（4）TiO22C2Cl2 TiCl42CO（2分）；蒸馏（或分馏）（1分）（5）TiO2 +4e = Ti +2O2（2分）；O2，CO，CO2（2分）17 / 17