【正文】 極逸出的氣體是______________。（4）將K2MnO4轉(zhuǎn)化為KMnO4的生產(chǎn)有兩種工藝。（2）“平爐”中發(fā)生的化學(xué)方程式為______________________?！净瘜W(xué)】化學(xué) 化學(xué)反應(yīng)與能量的專項(xiàng) 培優(yōu)練習(xí)題附答案一、化學(xué)反應(yīng)與能量練習(xí)題（含詳細(xì)答案解析）1．高錳酸鉀（）是一種常用氧化劑，主要用于化工、防腐及制藥工業(yè)等。以軟錳礦（主要成分為MnO2）為原料生產(chǎn)高錳酸鉀的工藝路線如下：回答下列問題：（1）原料軟錳礦與氫氧化鉀按1∶1的比例在“烘炒鍋”中混配，混配前應(yīng)將軟錳礦粉碎，其作用是_______________________。（3）“平爐”中需要加壓，其目的是______________________。①“歧化法”是傳統(tǒng)工藝，即在K2MnO4溶液中通入CO2氣體，使體系呈中性或弱堿性，K2MnO4發(fā)生歧化反應(yīng)，反應(yīng)中生成K2MnO4，MnO2和____________（寫化學(xué)式）。③“電解法”和“歧化法”中，K2MnO4的理論利用率之比為______________。 mol【答案】擴(kuò)大接觸面積，加快化學(xué)反應(yīng)速率 2MnO2+O2+4KOH2K2MnO4+2H2O 增大反應(yīng)物的濃度，可使化學(xué)反應(yīng)速率加快，同時(shí)使反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大 K2CO3 MnO42e=MnO4 H2 3:2 % 【解析】【分析】【詳解】（1） MnO2的狀態(tài)是固體，對于有固體參加的化學(xué)反應(yīng)，可通過增大其反應(yīng)接觸面積的方法提高反應(yīng)速率，故要將其粉碎成細(xì)小的顆粒；（2） 根據(jù)流程圖可知，在“平爐”中MnOKOH、O2在加熱時(shí)反應(yīng)產(chǎn)生K2MnO4，結(jié)合質(zhì)量守恒定律可知，另外一種物質(zhì)是H2O，則發(fā)生的化學(xué)方程式為2MnO2+O2+4KOH2K2MnO4+2H2O ；（3）由于上述反應(yīng)中氧氣是氣體，在“平爐”中加壓，就可以使反應(yīng)物氧氣的濃度增大，根據(jù)外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，增大反應(yīng)物的濃度，可以使化學(xué)反應(yīng)速率加快；任何反應(yīng)都具有一定的可逆性，增大壓強(qiáng)，可以使化學(xué)平衡向氣體體積減小的正反應(yīng)方向移動(dòng)，故可以提高原料的轉(zhuǎn)化率； （4） ①在K2MnO4溶液中通入CO2氣體，使體系呈中性或弱堿性，K2MnO4發(fā)生歧化反應(yīng)，反應(yīng)中生成KMnO4，MnO2，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，另外一種生成物是K2CO3，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中的電子守恒及反應(yīng)的原子守恒，可得該反應(yīng)的化學(xué)方程式是：3K2MnO4+ 2CO2= 2KMnO4+MnO2+K2CO3；②“電解法”為現(xiàn)代工藝，即電解K2MnO4水溶液，在電解槽中陽極，MnO42失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，產(chǎn)生MnO4。所以陰極逸出的氣體是H2；總反應(yīng)方程式是：2K2MnO4+2H2O2KMnO4+2H2↑+2KOH；③根據(jù)“電解法”方程式2K2MnO4+ 2H2O2KMnO4+2H2↑+2KOH 可知K2MnO4的理論利用率是100%；而在“CO2歧化法” 3K2MnO4+2CO2 = 2KMnO4+MnO2+K2CO3中，K2MnO4的理論利用率是2/3，所以二者的理論利用率之比為3:2；（5）根據(jù)離子方程式2MnO4+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O可知KMnO4與草酸反應(yīng)的關(guān)系式是：2 KMnO4～5H2C2O4。：n=KMnO4的質(zhì)量為：m= 158g/mol =。2．五氧化二釩常用作化學(xué)工業(yè)中的催化劑，廣泛用于冶金、化工生產(chǎn)。②部分金屬離子[c（Mn+）= mol/L]形成氫氧化物及氫氧化物溶解與pH的關(guān)系如下表：回答下列問題：（l）“研磨”的目的是___，“酸溶”時(shí)V2O5發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____ 。（3）向三頸燒瓶中加入NaOH溶液時(shí)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，虛線框中最為合適的儀器是___（填標(biāo)號），調(diào)節(jié)溶液的pH范圍為___，濾渣b為___（寫化學(xué)式）。溫度高于80℃，沉釩率下降，其可能原因是____【答案】增大固體與酸溶液的接觸面積，加快反應(yīng)速率，提高原料的利用率 V2O5+H2SO4=(VO2)2SO4+H2O 2VO2++ClO+H2O=2VO2++Cl+2H+ D ≤pH＜ Fe(OH)3 、Al(OH) 水浴加熱(熱水浴) 溫度高于80℃，NH4+水解程度增大成為主要因素，由于NH4+濃度減小，沉釩率下降 【解析】【分析】粗釩(主要含有V2OV2O4，還有少量Fe3OAl2OSiO2等)經(jīng)過研磨粉碎，加入硫酸進(jìn)行酸浸，V2OV2O4，還有少量Fe3OAl2O3被硫酸溶解形成含有VO2+、VO2+、Fe2+、Fe3+、Al3+的浸出液，由于SiO2不與硫酸反應(yīng)，經(jīng)過濾后，得到的濾渣a為SiO2，濾液a為含有VO2+、VO2+、Fe2+、Fe3+、Al3+的濾液，向?yàn)V液a中加入具有強(qiáng)氧化性的NaClO溶液，將濾液中的VO2+、Fe2+氧化為VO2+、Fe3+，再加入氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)溶液pH值，將濾液中的Fe3+、Al3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)Al(OH)3沉淀除去，過濾后得到的濾渣b為Fe(OH)Al(OH)濾液b為主要含有VO2+的濾液，加入飽和氯化銨溶液，使VO2+轉(zhuǎn)化為NH4VO3沉淀，對生成的NH4VO3沉淀高溫煅燒，獲得V2O5，據(jù)此分析解答。3．以和為原料合成尿素是利用的成功范例。 反應(yīng)Ⅱ： 總反應(yīng)：在____填“高溫”或“低溫”情況下有利于反應(yīng)Ⅱ的自發(fā)進(jìn)行。溶浸后氧化鋅煙灰中鋅、銅、鎘、砷元素分別以、的形式存在。鋅浸出率與溫度的關(guān)系如圖所示，分析 時(shí)鋅浸出率最高的原因?yàn)?__________?！敬鸢浮? 高溫 低于時(shí)，溶浸反應(yīng)速率隨溫度升高而增大；超過，氨氣逸出導(dǎo)致溶浸反應(yīng)速率下降 、Cd 【解析】【分析】（1）依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計(jì)算分析；依據(jù)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的判斷依據(jù)是△HT△S＜0分析；①依據(jù)流程圖可知，“溶浸”中ZnO發(fā)生反應(yīng)生成；②低于時(shí)，浸出反應(yīng)速率隨溫度的升高而增大；超過時(shí)，氨氣逸出導(dǎo)致浸出反應(yīng)速率下降；依據(jù)流程圖可知，“濾渣3”的主要成分為鋅發(fā)生置換反應(yīng)的產(chǎn)物。依據(jù)流程圖可知，“溶浸”中 ZnO發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：；故答案為：；鋅浸出率與溫度的關(guān)系如圖所示，分析時(shí)鋅浸出率最高的原因?yàn)椋旱陀跁r(shí)，浸出反應(yīng)速率隨溫度的升高而增大；超過時(shí)，氨氣逸出導(dǎo)致浸出反應(yīng)速率下降；故答案為：低于時(shí)，溶浸反應(yīng)速率隨溫度升高而增大；超過，氨氣逸出導(dǎo)致溶浸反應(yīng)速率下降；依據(jù)流程圖可知，“濾渣3”的主要成分為鋅發(fā)生置換反應(yīng)的產(chǎn)物，所以主要成分為：Cu、Cd；故答案為：Cu、Cd。4．請根據(jù)化學(xué)反應(yīng)與熱能的有關(guān)知識，填寫下列空白：(1)在Ba(OH)2(2)下列過程中不一定釋放能量的是____(請?zhí)罹幪?。稀溶液中1 mol H2SO4和NaOH恰好反應(yīng)時(shí)放出Q kJ熱量，則其中和熱為____kJ/mol。A．Q1+Q2Q3 B．Q1+Q22Q3 C．2Q1+Q24Q3 D．2Q1+Q22Q3【答案】攪拌，使反應(yīng)物充分接觸促進(jìn)反應(yīng) 玻璃片上水結(jié)冰而與燒杯粘在一起 C C 【解析】【分析】(1)通過玻璃棒的攪拌可使混合物充分接觸而促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行；燒杯和玻璃片之間的水結(jié)冰會將二者粘在一起；(2)形成化學(xué)鍵釋放能量，燃燒放熱、有些化合反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，如碳和二氧化碳反應(yīng)制一氧化碳，大多數(shù)分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，氧化反應(yīng)、酸堿中和、炸藥爆炸都是放熱反應(yīng)；(3)依據(jù)中和熱的概念是強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的稀溶液完全反應(yīng)生成1 mol水和可溶性鹽放出的熱量進(jìn)行分析；(4)根據(jù)舊鍵斷裂吸收的能量減去新鍵生成釋放的能量的差值即為反應(yīng)熱，結(jié)合燃燒反應(yīng)為放熱反應(yīng)分析解答。【點(diǎn)睛】本題考查了化學(xué)反應(yīng)與能量變化，注意掌握中和熱的概念，反應(yīng)熱為斷裂反應(yīng)物化學(xué)鍵吸收的總能量與形成生成物化學(xué)鍵釋放的總能量的差，(4)1 mol H2O中含2 mol HO鍵為解答易錯(cuò)點(diǎn)。高鐵電池的總反應(yīng)為3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。（2）放電時(shí)，正極發(fā)生__（填“氧化”或“還原”）反應(yīng)；負(fù)極的電極反應(yīng)式為__?！敬鸢浮縕n 還原 Zn2e+2OH=Zn(OH)2 正 【解析】【分析】放電時(shí)該裝置相當(dāng)于原電池，根據(jù)原電池有關(guān)原理進(jìn)行解答。由高鐵電池放電時(shí)的總反應(yīng)方程式可知，負(fù)極材料應(yīng)為Zn。（2）原電池放電時(shí)，