loading高考化学化学反应原理综合题及答案解析
一、化学反应原理
1．三草酸合铁酸钾K3[Fe(C2O4)3]·3H2O是一种绿色晶体，易溶于水，难溶于乙醇等有机溶剂，光照或受热易分解。实验室要制备K3[Fe(C2O4)3]·3H2O并测定C2O4的含量。请回答下列相关问题。 I．FeC2O4·2H2O的制备
向烧杯中加入5.0g(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O、15mL蒸馏水、1mL3moL/L的硫酸，加热溶解后加入25mL饱和H2C2O4溶液，继续加热并搅拌一段时间后冷却，将所得FeC2O4·2H2O晶体过滤、洗涤。
（1）制备FeC2O4·2H2O时，加入3mol／L硫酸的作用是________________________。 II．K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的制备
向I中制得的FeC2O4·2H2O晶体中加入10mL饱和K2C2O4溶液，水浴加热至40℃，缓慢加入过量3％的H2O2溶液并不断搅拌，溶液中产生红褐色沉淀，H2O2溶液完全加入后将混合物加热煮沸一段时间，然后滴加饱和H2C2O4溶液使红褐色沉淀溶解。向溶液中再加入10mL无水乙醇，过滤、洗涤、干燥。
（2）制备过程中有两个反应会生成K3[Fe(C2O4)3]，两个化学方程式依次是：______________________、2Fe(OH)3+3K2C2O4+3H2C2O4=2K3[Fe(C2O4)3]+6H2O。 （3）H2O2溶液完全加入后将混合物加热煮沸一段时间的目的是______________________。 III．C2O4含量的测定
称取0.22gⅡ中制得的K3[Fe(C2O4)3]·3H2O晶体于锥形瓶中，加入50mL蒸馏水和15mL3mol／L的硫酸，用0.02000mol／L的标准KMnO4溶液滴定，重复3次实验平均消耗的KMnO4溶液体积为25.00mL。
（4）滴定时KMnO4溶液应盛放在_____________(填仪器名称)中，判断滴定终点的依据是_________________。
（5）滴定终点时，所得溶液中的溶质除硫酸外，还有__________________________(写化学式)，K3[Fe(C2O4)3]·3H2O样品中C2O4的质量分数是____________________。 【答案】抑制Fe2?的水解（答案合理即可）
2-2-2-6FeC2O4?6K2C2O4?3H2O240℃4K3??Fe?C2O4?3???2Fe?OH?3? 分解过量的H2O2（答案合理即可） 酸式滴定管 最后一滴标准KMnO4溶液滴入后，溶液变为浅
红色且30s不再改变 K2SO4、MnSO4、Fe2?SO4?3 50% 【解析】 【分析】
（1）制备FeC2O4?2H2O时，加入3mol/L硫酸的作用是抑制Fe2?的水解； （2）根据信息第一个生成K3[Fe(C2O4)3]的化学方程式是
6FeC2O4?6K2C2O4?3H2O240℃4K3??Fe?C2O4?3???2Fe?OH?3?；
（3）为避免其干扰后续实验，可将混合物加热煮沸，使过量的H2O2分解； （4）KMnO4溶液有强氧化性，会腐蚀橡胶；
（5）草酸根被氧化生成二氧化碳，高锰酸根离子中的Mn被还原生成Mn2?，所以溶液中除过量硫酸外，还有K2SO4、MnSO4和Fe2?SO4?3；由题给数据计算可得。 【详解】
（1）(NH4)2Fe(SO4)2为强酸弱碱盐，NH4+、Fe2?在溶液中水解使溶液成酸性，加入少量的2H2O的制备，故答案为：抑制Fe2+的水解； 稀硫酸可以抑制Fe2+的水解，有利于FeC2O4·
（2）由题给信息可知，FeC2O4和K2C2O4在40℃条件下与双氧水反应生成K3[Fe(C2O4)3]和氢氧化铁沉淀，反应的化学方程式为
6FeC2O4?6K2C2O4?3H2O240℃4K3??Fe?C2O4?3???2Fe?OH?3?，故答案为：6FeC2O4?6K2C2O4?3H2O240℃4K3??Fe?C2O4?3???2Fe?OH?3?；
（3）由于加入了过量的H2O2，为避免其干扰后续实验，可将混合物加热煮沸，使过量的
H2O2分解，故答案为：分解过量的H2O2；
（4）KMnO4溶液有强氧化性，会腐蚀橡胶，应盛放在酸式滴定管中；当完全反应时，再滴入一滴酸性高锰酸钾溶液，溶液会变为浅红色，且半分钟不褪色，故答案为：酸式滴定管；最后一滴标准KMnO4溶液滴入后，溶液变为浅红色且30s不再改变；
（5）草酸根被氧化生成二氧化碳，高锰酸根离子中的Mn被还原生成Mn2?，所以溶液中除过量硫酸外，还有K2SO4、MnSO4和Fe2?SO4?3三种溶质；由题意可知，
2?K3??Fe?C2O4?3???3H2O晶体中C2O4的质量为
?0.025L?0.02mol/L?2.5?88g/mol?0.11g，则C2O24的质量分数为
0.11g0.22g×100%=50%，故答案为：K2SO4、MnSO4、Fe2?SO4?3；50%。
2．某同学设计如下三个实验方案以探究某反应是放热反应还是吸热反应：
方案一：如图1，在小烧杯里放一些除去氧化铝保护膜的铝片，然后向烧杯里加入10 mL 2 mol·L－1稀硫酸，再插入一支温度计，温度计的温度由20 ℃逐渐升至75 ℃，随后，温度逐渐下降至30 ℃，最终停留在20 ℃。
L方案二：如图2，在烧杯底部用熔融的蜡烛粘一块小木片，在烧杯里加入10 mL 2 mol·硫酸溶液，再向其中加
入氢氧化钠溶液，片刻后提起烧杯，发现小木片脱落下来。
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方案三：如图3，甲试管中发生某化学反应，实验前U形管红墨水液面相平，在化学反应过程中，通过U形管两侧红
墨水液面高低判断某反应是吸热反应还是放热反应。 序号 甲试管里发生反应的物质 U形管里红墨水液面 ① 氧化钙与水 左低右高 ② 氢氧化钡晶体与氯化铵晶体(充分搅拌) ？ ③ 铝片与烧碱溶液 左低右高 ④ 铜与浓硝酸 左低右高
根据上述实验回答相关问题：
（1）铝片与稀硫酸的反应是________(填“吸热”或“放热”)反应，写 出该反应的离子方程式：___________。
（2）方案一中，温度升至最大值后又下降的原因是___________。
（3）方案二中，小木片脱落的原因是________，由此得出的结论是__________________。 （4）方案三中，如果甲试管里发生的反应是放热反应，则U形管里红墨水液面：左边________(填“高于”“低于”或“等于”)右边。
（5）由方案三的现象得出结论：①③④组物质发生的反应都是________(填“吸热”或“放热”)反应，如果放置较长时间，可观察到U形管里的现象是______________。 （6）方案三实验②的U形管中的现象为________，说明反应物的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)生成物的总能量
【答案】放热 2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑ 反应完全后，热量向空气中传递，烧杯里物质的温度降低 蜡烛熔化 氢氧化钠与硫酸的反应放热 低于 放热 红墨水液面左右相平 红墨水液面左高右低 小于 【解析】 【分析】 【详解】
（1）金属与酸的反应是放热反应，因此铝片与稀硫酸的反应是放热反应，该反应的离子方程式为2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑，故答案为放热；2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑；
（2）方案一中，温度升至最大值后又下降的原因可能是反应完全后，热量向空气中传递，