高考化学三轮冲刺热点题型特训 八、化学反应原理简答题专练

八、化学反应原理简答题专练

1．取少量待检水样(含有少量Cu2＋)于试管中，先加入NaOH溶液，观察到有蓝色沉淀生成，继续加入NaOH溶液，直到不再产生蓝色沉淀为止，再加入Na2S溶液，有黑色沉淀生成，且蓝色沉淀逐渐减少。请你使用化学用语，结合必要的文字解释其原因______

________________________________________________________________________。

答案　待检水样中含有Cu2＋，加碱发生Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓，再加入Na2S溶液，CuS比Cu(OH)2更难溶，则发生Cu(OH)2(s)＋S2－(aq)CuS(s)＋2OH－(aq)

解析　因铜离子与氢氧根离子反应生成氢氧化铜沉淀，CuS比Cu(OH)2更难溶，则加入Na2S溶液能发生沉淀的转化。

2．用Fe做电极电解含Cr2O的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液pH升高，产生Cr(OH)3沉淀以达到除铬的目的。

(1)用Fe做电极的原因为_____________________________________________。

(2)在阴极附近溶液pH升高的原因是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)溶液中除生成Cr(OH)3沉淀外还生成沉淀是________________________________________，

解释产生的原因__________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案　(1)阳极反应为Fe－2e－===Fe2＋，提供还原剂Fe2＋

(2)水电离产生的H＋放电生成H2：2H＋＋2e－===H2↑；同时大量产生了OH－

(3)Fe(OH)3　溶液中的Fe2＋被Cr2O氧化为Fe3＋，电解过程中pH升高，Fe3＋水解程度增大，转化为Fe(OH)3沉淀

解析　(1)在电解法除铬中，铁作阳极，阳极反应为Fe－2e－===Fe2＋，以提供还原剂Fe2＋。

(2)阴极氢离子的放电能力较强，先放电，因而氢离子浓度减小，氢氧根离子浓度增大。

(3)溶液中的Fe2＋被Cr2O氧化为Fe3＋，电解过程中pH升高，Fe3＋水解程度增大，转化为Fe(OH)3沉淀。

3．已知H2S高温热分解制H2的反应如下：

2H2S(g)2H2(g)＋S2(g)。在恒容密闭容器中，控制不同温度进行H2S的分解实验。

以H2S的起始浓度均为c mol·L－1测定H2S的转化率，结果如图所示。图中a为H2S的平衡转化率与温度关系曲线，b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率。请说明随温度的升高，曲线b向曲线a逼近的原因：____________________。

答案　温度升高，反应速率加快，达到平衡所需的时间缩短，故曲线b向曲线a靠近

解析　弄清两根曲线表示的含义，温度低时，H2S转化率相差较大，温度高时，H2S转化率几乎相等，说明温度高时，在该段时间里已经达到平衡。

4．NaClO2的漂白能力是漂白粉的4～5倍。NaClO2广泛用于造纸工业、污水处理等。工业上生产NaClO2的工艺流程如下：

(1)ClO2发生器中的反应为2NaClO3＋SO2＋H2SO4===2ClO2＋2NaHSO4。实际工业生产中可用硫黄、浓硫酸代替反应原料中的SO2，其原因是_______________(用化学方程式表示)。

(2)反应结束后，向ClO2发生器中通入一定量空气的目的是___________________________。

(3)吸收器中生成NaClO2的离子方程式为____________________________________________

________________________________________________________________________，

其中反应温度不能高于5 ℃可能的原因为_________________________________

________________________________________________________________________。

答案　(1)S＋2H2SO4(浓)3SO2↑＋2H2O

(2)驱赶出ClO2，确保其被充分吸收

(3)2ClO2＋2OH－＋H2O2===2ClO＋O2＋2H2O

提高ClO2的利用率(或防止H2O2分解)

解析　(1)因为浓硫酸和硫黄反应产生SO2，反应的化学方程式为S＋2H2SO4(浓)3SO2↑＋2H2O。(2)通入一定量的空气后，能将生成的ClO2全部吹出后被吸收。(3)在吸收器中通入了ClO2气体，加入了双氧水和NaOH溶液，故发生反应的离子方程式为2ClO2＋2OH－＋H2O2===2ClO＋O2＋2H2O；温度过高时，参加反应的H2O2易分解，易造成ClO2的利用率降低。

5．等浓度的H2SO3和NaHSO3混合液，加入少量的强酸或强碱溶液，pH值都没有明显变化，请解释其原因：___________________________________________________

________________________________________________________________________

(用离子方程式表示)。

答案　加碱时发生反应：H2SO3＋OH－===HSO＋H2O；加酸时发生反应：HSO＋H＋===H2SO3

解析　当加碱时，H2SO3与OH－反应，使c(OH－)增大不明显；当加酸时，HSO与H＋反应，消耗H＋，使c(H＋)增大不明显。

6．直接排放含SO2的烟气会形成酸雨，危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2。

(1)吸收液吸收SO2的过程中，pH随n(SO)∶n(HSO)变化关系如下表：

由上表判断，NaHSO3溶液显________性，用化学平衡原理解释：____________________

________________________________________________________________________。

(2)当吸收液的pH降至约为6时，需送到电解槽再生。再生示意图如下：

当阴极室中溶液pH升到8以上时，吸收液再生并循环利用。简述再生原理：_______________。

答案　(1)酸　NaHSO3溶液中的HSO存在两个平衡：HSOH＋＋SO和HSO＋H2OH2SO3＋OH－，HSO的电离程度大于其水解程度

(2)H＋在阴极得电子生成H2，溶液中的c(H＋)降低，促使HSO电离生成SO，且Na＋进入阴极室，吸收液得以再生

7．简要回答下列问题：

(1)用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2＋、Mg2＋、SO等杂质。某次除杂操作时，往粗盐水中先加入过量的________________(填化学式)，至沉淀不再产生后，再加入过量的Na2CO3和NaOH，充分反应后将沉淀一并滤去。经检测发现滤液中仍含有一定量的SO，其原因是________________________________________________________________________

[已知：Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10、Ksp(BaCO3)＝5.1×10－9]。

答案　BaCl2　BaSO4和BaCO3的Ksp相差不大，当溶液中存在大量CO时，BaSO4(s)会部分转化为BaCO3(s)(或其他合理答案)

解析　根据后面加入的物质为Na2CO3和NaOH，可知前面缺少除去SO的试剂BaCl2。BaSO4和BaCO3的Ksp相差不大，当溶液中存在大量CO时，BaSO4(s)会部分转化为BaCO3(s)。

(2)氯碱工业中电解饱和食盐水时，用盐酸控制阳极区溶液的pH在2～3，用化学平衡移动原理解释盐酸的作用：

________________________________________________________________________。

答案　由于阳极上生成氯气，而氯气可溶于水，并发生下列反应：Cl2＋H2OHCl＋HClO，增大HCl的浓度可使平衡逆向移动，减少氯气在水中的溶解，有利于氯气的逸出

(3)已知Ba2＋有很强的毒性，医学上进行消化系统的X射线透视时，常使用BaSO4作内服造影剂。胃酸酸性很强(pH约为1)，但服用大量BaSO4仍然是安全的，BaSO4不溶于酸的原因是________________________________________________________________________

________________________(用沉淀溶解平衡原理解释)。

答案　对于平衡BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SO(aq)，H＋不能减小SO的浓度，故平衡不能向溶解方向移动，Ba2＋浓度很小，因而对人身无害

8．汽车尾气中含有NO、CO和碳颗粒等有害物质，已成为某些大城市空气的主要污染源。

(1)汽车燃料中一般不含氮元素，汽缸中生成NO的原因为(可逆反应，用化学方程式表示)________________________________________________________________________

________________________________________________________________________，

且汽缸内温度越高，单位时间内NO排放量越大，试分析其原因____________________。

(2)治理汽车尾气中NO和CO污染的一种方法是将其转化为无害的CO2和N2，反应原理：2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)　ΔH＜0

某研究小组在三个容积均为5 L的恒容密闭容器中，分别充入0.4 mol NO和0.4 mol CO，在三种不同实验条件下进行上述反应(体系各自保持温度不变)，反应体系总压强随时间的变化如图所示。

①计算实验Ⅱ从开始至达到平衡时的反应速率v(NO)＝________________。

②图中三组实验从开始至达到平衡时的反应速率v(NO)由大到小的顺序为________(填序号)。

③与实验Ⅱ相比，实验Ⅰ和实验Ⅲ分别仅改变一种反应条件，所改变的条件和判断的理由：

实验Ⅰ________________________________________________________________________；

实验Ⅲ________________________________________________________________________。

④三组实验中CO的平衡转化率αⅠ(CO)、αⅡ(CO)、αⅢ(CO)的大小关系为______________。

答案　(1)N2＋O22NO　温度升高，反应速率加快

(2)①1.75×10－3 mol·L－1·min－1

②Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ

③升高温度；达到平衡时的时间比Ⅱ缩短，起始压强增大加催化剂；达到平衡的时间比Ⅱ缩短，平衡没有移动

④αⅡ(CO)＝αⅢ(CO)＞αⅠ(CO)

解析　(1)汽车尾气中含有NO，原因是空气中的氮气和氧气在高温或放电的条件下生成NO，该反应温度越高，反应速率越快，故汽车启动后，汽缸的温度越高，单位时间内NO的排放量越大。

(2)①实验Ⅱ从开始到平衡时压强从320 kPa降低至250 kPa，总物质的量浓度由0.16 mol·L－1变为0.125 mol·L－1，根据反应方程式2NO＋2CO===N2＋2CO2，总浓度减少0.035 mol·L－1，反应的NO的浓度为0.07 mol·L－1，则v(NO)＝＝1.75×10－3 mol·L－1·min－1。②根据图像可知，三种条件下反应速率由大到小的顺序为Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ。③与实验Ⅱ比，实验Ⅰ改变的条件是升高温度，因为达到平衡的时间比Ⅱ缩短，起始压强增大。与实验Ⅱ比，实验Ⅲ改变的条件是加催化剂，因为达到平衡的时间比Ⅱ缩短，平衡没有移动。④三组实验中CO的转化率：Ⅲ、Ⅱ的转化率相等，反应Ⅰ的压强改变量由400到350，反应Ⅲ、Ⅱ的压强改变量由320到250，故Ⅰ转化率最小，故αⅡ(CO)＝αⅢ(CO)＞αⅠ(CO)。