高中化学反应原理大题汇总(2).pdf
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1、高中化学反应原理大题汇总1/17化学反应原理大题讲解: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
2、,石墨为阳极,熔融 CaCl2为电解液,用碳块作电解槽池。(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)+
3、2Cl2(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:_。高中化学反应原理大题汇总2/172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 I
4、I 步反应的平衡常数随温度的变化如下表: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
5、成甲醇的方程式为:CO(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。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 。沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3Cu(OH)2开始沉淀2.37.53.44.7
6、完全沉淀3.29.74.46.7高中化学反应原理大题汇总9/17(3)用 Fe2(SO4)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
7、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)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 高中化学反应原理大题汇总10/1710(14 分)工业上用硫
8、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)I2(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
9、 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:含钴废料加热反应反应调节pH至a过滤调节pH至23操作减压烘干CoCl26H2O盐酸过氧化氢碳酸钠滤渣盐酸已知:钴与盐酸反应的化学方程式为:Co2HCl=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:高中化学反应原理大题汇总11/17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
10、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
11、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 ,滤高中化学反应原理大题汇总12/17
12、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(
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