《全国各地备战高考模拟试卷化学分类：化学反应与能量推断题综合题汇编附详细答案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《全国各地备战高考模拟试卷化学分类：化学反应与能量推断题综合题汇编附详细答案（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、全国各地备战高考模拟试卷化学分类：化学反应与能量推断题综合题汇编附详 细答案 一、化学反应与能量练习题（含详细答案解析） 1钴和锌是重要的有色金属，其单质及化合物被广泛用于国民经济各个领域。一种从有机 废催化剂中回收钴和锌的工艺流程如下： 已知：“浸出”后溶液中含有Co 2、Zn2、Mn2 、Fe2 、Fe3等。请回答： ( 1) “煅烧”的目的为_。 ( 2) “净化”时，与KMnO4发生反应的所有离子方程式有 _。 ( 3) “沉钴”时，发生如下反应：(NH4)2S2O8 H 2ONH4HSO4 H 2O2 ；H 2O2 H 2 O O； ； Co 3H2OCo(OH) 3H 。所缺的化学
2、方程式为 _；每生成1 molCo(OH)3，理论上消耗 (NH4)2S2O8的物质的 量为 _。 ( 4) Co(OH)3沉淀应依次用稀硫酸和水洗涤，检验沉淀是否洗涤干净的方法是 _。 ( 5) “沉钴”时pH 不能太高，其原因为_；“沉锌”时温 度不能太高，其原因为_ 。 ( 6) 取“沉锌”后所得固体34.1g，煅烧后得到固体24.3g，将生成的气体通过足量的浓硫 酸，增重 5.4g。则所得固体的化学式为_。 【答案】除去其中的有机物(或将金属元素转化为氧化物，有利于后续浸出，合理即可) MnO4-+3Fe 2+7H2O=MnO2 +3Fe(OH) 3 +5H +、3Mn2+2MnO4-
3、+2H2O=5MnO 2 +4H + 2Co 2+O+2H+=2Co3+H2O 0.5mol 取最后一次洗涤液少许于试管中，向其加入氯化钡溶 液，没有白色沉淀生成，证明洗涤干净防止 Zn2+提前沉淀防止 NH4HCO3热分解 ZnCO3?2Zn(OH)2?H2O 【解析】 【分析】 将废催化剂高温煅烧，将有机废催化剂中的有机物除去，并将金属元素转化为金属氧化 物，用硫酸对煅烧产物进行酸浸，pH 控制在 15，得到含有Co2 、Zn2、Mn 2、Fe2、Fe3 的浸出液，调节溶液 pH 值为 55.2，加入高锰酸钾将Mn 2、Fe2氧化并转化为 Fe(OH)3 和 MnO2除去，再次调节溶液 p
4、H 值为 4.5，加入 (NH4)2S2O8将 Co 2氧化为 Co3并转化为 Co(OH)3沉淀除去，调节pH 值为 8，加入碳酸氢铵使锌离子转化为ZnCO3?xZn(OH)2?yH2O 沉 淀，据此分析解答。 【详解】 (1) “煅烧 ” 可以除去其中的有机物，同时可将金属元素转化为金属氧化物，有利于后续浸 出； (2) “净化 ” 时，加入KMnO4的目的是除去溶液中的Fe 2+和 Mn2+，反应的离子方程式为： MnO4-+3Fe 2+ +7H2O= MnO2+3Fe(OH)3+5H+、3Mn2+2MnO 4-+2H2O=5MnO2+4H+； (3)从流程中可以看出，“ 沉钴 ” 时，
5、 (NH4)2S2O8为氧化剂，因此除去的是Co 2，结合所给反 应过程，缺少将Co2 转化为 Co3 的反应，则可得所缺的化学方程式为 2Co 2+O+2H+=2Co3+H2O；根据电荷守恒可得， (NH4)2S2O8H2O2O2Co 3+ 2Co(OH) 3，每生成 1mol Co(OH)3理论上消耗 (NH4)2S2O8的物质的量为0.5mol； (4) Co(OH)3沉淀应依次用稀硫酸和水洗涤，检验Co(OH)3沉淀是否洗涤干净，也就是检验是 否含有硫酸根离子，可取取最后一次洗涤液少许于试管中，向其加入氯化钡溶液，没有白 色沉淀生成，证明洗涤干净； (5) “沉钴 ” 时 pH 不能太
6、高，防止Zn2+提前沉淀； “ 沉锌 ” 时，加入 NH4HCO3，铵盐受热易分 解，温度不能太高，防止NH4HCO3热分解； (6)取“ 沉锌 ” 后所得固体34.1g，煅烧后得到固体24.3g，将生成的气体通过足量的浓硫酸， 增重 5.4g，增重的质量为水，根据质量守恒，煅烧生成的CO2气体的物质的量为 34.1-24.3-5 44g .4 g /mol =0.1mol，根据元素守恒可知ZnCO3?xZn(OH) 2?yH2O 为 0.1mol，煅烧后生 成的 ZnO的物质的量为 24.3g 81g/mol =0.3mol ，根据 Zn 元素守恒， 0.1mol+0.1molx=0.3mo
7、l ，则 x=2，生成水的物质的量为 5.4g 18g/mol =0.3mol，根据氢元素守恒， 0.1mol 2 2+0.1mol 2y=0.3mol2，则 y=1，则所得固体的化学式为ZnCO3?2Zn(OH)2?H2O。 2化学肥料在农业生产中有重要作用。农业生产中，大量施用的化肥主要是氮肥、磷肥、 钾肥。 (1)普钙是磷肥，它的有效成分是_(写化学式 )。 (2)尿素是一种含氮量较高的氮肥，工业生产尿素是将氨气与二氧化碳在加压、加热的条件 下反应生成氨基甲酸铵(H2NCOONH4)，再使氨基甲酸铵脱水得到尿素。反应的化学方程式 为_、 _。 (3)农谚说的 “ 粪和肥，肥料飞” 指的是
8、粪尿与草木灰搅和在一起会降低肥效。请你说明其中 的化学原理： _。 (4)合成氨是生产氮肥的重要环节。合成氨生产简易流程示意图如下： 从示意图可知其存在循环操作。简要说明为什么在化工生产中经常采用循环操作？ _。 【答案】 Ca(H2PO4)2 H2O 2NH3CO2 H2NCOONH4 H2NCOONH4H2NCONH2 H2O 粪尿最终转化为铵盐，而草木灰的有效成分为 K2CO3，K2CO3受潮后水解为KOH， 显碱性， NH4 与 OH可发生反应生成 NH3逸出而降低肥效 从原因来讲，许多化学反应是 可逆反应，转化率低；从结果来说，循环操作的主要目的在于充分利用原料、降低成本； 从工艺设
9、计来说，循环操作有利于连续化生产、减少工序；从环保角度来说，实现全封闭 生产，控制废弃物排放 【解析】 【分析】 （1）普钙的有效成分是磷酸二氢钙； （2）氨气和二氧化碳在加压、加热条件下反应生成氨基甲酸铵，氨基甲酸铵脱水生成尿素 和水； （3）农谚说的 “ 粪和肥，肥料飞” 指的是粪尿与草木灰搅和在一起会降低肥效，粪尿最终转 化为铵盐，而草木灰的有效成分为K2CO3， K2CO3受潮后水解为 KOH，显碱性， NH4+与 OH 可发生反应生成NH3逸出而降低肥效； （4）可从生产成本(原料的利用率)、生产原理、生产工艺以及环保等角度综合分析化工生 产过程中设计循环操作的目的、作用。 【详解】
10、 （1）普钙的成分为Ca(H2PO4)2 H2O 与 CaSO 4，其有效成分为Ca(H2PO4)2 H2O。故答案为： Ca(H2PO4)2 H2O； （2）由题中信息，氨气和二氧化碳在加压、加热条件下反应生成氨基甲酸铵，氨基甲酸铵 脱水生成尿素和水，利用原子守恒可直接写出反应的方程式：2NH3 CO2H2NCOONH4 ，H 2NCOONH4H2NCONH2 H 2O。故答案为： 2NH3 CO2H2NCOONH4，H2NCOONH4H2NCONH2H2O； （3）农谚说的 “ 粪和肥，肥料飞” 指的是粪尿与草木灰搅和在一起会降低肥效，粪尿最终转 化为铵盐，而草木灰的有效成分为K2CO3
11、， K 2CO3受潮后水解为KOH，显碱性， NH4 与 OH 可发生反应生成NH3逸出而降低肥效；故答案为：粪尿最终转化为铵盐，而草木灰的有效 成分为 K2CO3，K2CO3 受潮后水解为KOH ，显碱性， NH4 与 OH可发生反应生成 NH3逸出而 降低肥效； （4）从反应特点来说，许多化学反应是可逆反应，转化率低；从能源利用及经济方法来 说，循环操作的主要目的在于充分地利用原料、降低成本；从工艺流程来说，循环操作有 利于连续化生产、减少工序；从环保角度来说，实现全封闭生产，控制废弃物的排放； 故答案为：从反应特点来说，许多化学反应是可逆反应，转化率低；从能源利用及经济方 法来说，循环操
12、作的主要目的在于充分地利用原料、降低成本；从工艺流程来说，循环操 作有利于连续化生产、减少工序；从环保角度来说，实现全封闭生产，控制废弃物的排 放。 【点睛】 本题考查化学反应方程式的书写、化工生产等知识点，注意（3）中运用盐水解知识进行解 释。难点（ 4）可从生产成本(原料的利用率 )、生产原理、生产工艺以及环保等角度综合分 析化工生产过程中设计循环操作的目的、作用。 3请根据化学反应与热能的有关知识，填写下列空白： (1)在 Ba(OH)2 8H2O 和 NH4Cl晶体反应的演示实验中：反应物混合后需用玻璃棒迅速搅拌， 其目的是 _，体现该反应为吸热反应的现象是烧杯变凉和_。 (2)下列过
13、程中不一定释放能量的是_(请填编号 )。 A形成化学键 B燃料燃烧 C 化合反应 D 葡萄糖在体内的氧化反应 E.酸碱中和 F. 炸药爆炸 (3)已知：通常条件下，酸碱稀溶液中和生成1 mol 水放出的热量为中和热。稀溶液中 1 mol H2SO4和 NaOH 恰好反应时放出Q kJ热量，则其中和热为_kJ/mol。 (4)已知 H2和 O2反应放热，且断开1 mol H-H、 1 mol O=O、 1 mol O-H 键需吸收的能量分别 为 Q1、Q2、Q3 kJ ，由此可以推知下列关正确的是 _（填编号）。 AQ1+Q2Q3 B Q1+Q22Q3 C 2Q1+Q24Q3 D2Q1+Q20，
14、2Q1+Q2”或“ ”）。 (2)950时，欲提高钾的熔出速率可以采取的措施是_（填序号）。 a延长反应时间 b充分搅拌 c增大反应体系的压强d将钾长石粉粹成更小的颗粒 (3)要使钾元素的熔出率和熔出速率都达到最大，反应温度应为_。 (4)工业上常用KCl冶炼金属钾。反应方程式为：Na(l)+KCl(l)NaCl(l)+K(g)用平衡移动原 理解释该方法可行的原因：_。 【答案】 b d 950利用钾的状态与其他物质不同，可以将气态钾分离出来，降低 了产物的浓度，使平衡正向移动 【解析】 【分析】 (1)由图象中曲线变化可知，温度越高钾元素的熔出率，说明升高温度，平衡向正反应方向 移动，据此判
15、断； (2)该转化过程没有气体参与，应使反应物充分接触提供反应速率； (3)根据图象曲线变化可知，温度越高，钾元素的熔出率和熔出速率都增大； (4)K为气态，将钾分离出来，降低了产物的浓度，平衡正向移动。 【详解】 (1)由图象曲线数据可知，温度越高钾元素的熔出率越高，说明升高温度，平衡向正反应方 向移动，根据平衡移动原理，升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，说明正反应是吸 热反应，所以QAC 【解析】 【分析】 已知金属活动性：ZnFeSn，则 A 发生化学腐蚀，铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气， B中 Fe为负极， Sn为正极， Fe被腐蚀， C中 Zn 为负极， Fe为正极， Fe被保护，以此解 答。 【详解】 (1)铁与硫酸反应的离子方程式为：Fe+2H +=Fe2+H2； (2)Fe 比 Sn活泼，则B 中 Fe为负极， Sn为正极，负极发生 Fe2e = Fe2+；Zn 比 Fe活 泼，则 C中 Fe 为正极， Zn 为负极，正极反应式为2H 2e=H 2，
