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1.過氧化鈣(CaO2)常用作種子及谷物的無毒性消毒劑,常溫下為白色的固體,微溶于水,且不溶于乙醇、乙醚或堿性溶液,但溶于酸.某實驗小組擬探究CaO2的性質及其實驗室制法.
(1)實驗探究CaO2與酸的反應.
操作現(xiàn)象
向盛有4g CaO2的大試管中加入10mL稀鹽酸的溶液a劇烈反應,產生能使帶火星木條復燃的氣體
取5mL溶液a于試管中,滴入兩滴石蕊溶液變紅,一段時間后溶液顏色明顯變淺,稍后,溶液變?yōu)闊o色
①CaO2與鹽酸反應的化學方程式為2CaO2+4HCl=2CaCl2+2H2O+O2↑.
②加入石蕊后溶液褪色可能是因為溶液a中存在較多的H2O2
(2)用如圖1所示裝置制備過氧化鈣,其反應原理為Ca+O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ CaO2

①請選擇實驗所需的裝置,案氣流方向連接的順序為d→e→f→b→c(或d→e→f→c→b)(填儀器接口的字母,上述裝置可不選用也可重復使用).
②根據(jù)完整的實驗裝置進行實驗,實驗步驟如下:Ⅰ.檢驗裝置的氣密性后,裝入藥品;Ⅱ.打開分液漏斗活塞,通入氣體一段時間,加熱藥品;Ⅲ反應結束后,熄滅酒精燈,待反應管冷卻至室溫,停止通入氧氣,并關閉分液漏斗的活塞(填操作); IV拆除裝置,取出產物.
(3)利用反應Ca2++H2O2+8H2O=CaO2•8H2O↓+2NH4+在堿性環(huán)境下制取CaO2的裝置如圖2所示.
①NH3在Ca2+和 H2O2的反應過程中所起的作用是中和生成的氫離子,促進反應進行.
②反應結束后,經過濾、洗滌、低溫烘干可獲得CaO2•8H2O,過濾所需要的玻璃儀器是燒杯、漏斗、玻璃棒;將沉淀進行洗滌的操作為沿玻璃棒向漏斗中注入蒸餾水至浸沒沉淀,讓水自然流下,重復2-3次.
(4)設計實驗證明CaO2的氧化性比FeCl3的氧化性強:在FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,溶液不顯紅色,再加入少量CaO2粉末,溶液變紅色,說明CaO2的氧化性比FeCl3的氧化性強.

分析 (1)①產生能使帶火星木條復燃的氣體為氧氣,反應還生成氯化鈣與水;
②反應過程中會生成過氧化氫,可以使溶液紅色褪去;
(2)①錐形瓶內利用二氧化錳作催化劑分解過氧化氫生成氧氣,用濃硫酸干燥,然后氧氣與鈣反應生成CaO2
②實驗結束,熄滅酒精燈,待反應管冷卻至室溫,停止通入氧氣,并關閉分液漏斗的活塞;
(3)①由反應可知,鈣離子結合過氧根離子,會生成氫離子,氨氣中和生成的氫離子;
②過濾所需要的玻璃儀器是:燒杯、漏斗、玻璃棒;洗滌沉淀方法為:沿玻璃棒向漏斗中注入蒸餾水至浸沒沉淀,讓水自然流下,重復2-3次;
(4)在FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,溶液不顯紅色,再加入少量CaO2粉末,溶液變紅色.

解答 解:(1)①產生能使帶火星木條復燃的氣體為氧氣,反應還生成氯化鈣與水,反應方程式為:2CaO2+4HCl=2CaCl2+2H2O+O2↑,
故答案為:2CaO2+4HCl=2CaCl2+2H2O+O2↑;
②加入石蕊后溶液褪色可能是因為溶液a中存在較多的H2O2,具有強氧化性,使溶液紅色褪去;
故答案為:H2O2;
(2)①錐形瓶內利用二氧化錳作催化劑分解過氧化氫生成氧氣,用濃硫酸干燥,然后氧氣與鈣反應生成CaO2,氣流方向連接的順序為:d→e→f→b→c(或d→e→f→c→b)
故答案為:d→e→f→b→c(或d→e→f→c→b);
②實驗結束,熄滅酒精燈,待反應管冷卻至室溫,停止通入氧氣,并關閉分液漏斗的活塞,
故答案為:熄滅酒精燈,待反應管冷卻至室溫,停止通入氧氣,并關閉分液漏斗的活塞;
(3)①由反應可知,鈣離子結合過氧根離子,會生成氫離子,中和生成的氫離子,促進反應進行,
故答案為:中和生成的氫離子,促進反應進行;
②過濾所需要的玻璃儀器是:燒杯、漏斗、玻璃棒;洗滌沉淀方法為:沿玻璃棒向漏斗中注入蒸餾水至浸沒沉淀,讓水自然流下,重復2-3次,
故答案為:燒杯、漏斗、玻璃棒;沿玻璃棒向漏斗中注入蒸餾水至浸沒沉淀,讓水自然流下,重復2-3次;
(4)在FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,溶液不顯紅色,再加入少量CaO2粉末,溶液變紅色,說明CaO2的氧化性比FeCl3的氧化性強,
故答案為:在FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,溶液不顯紅色,再加入少量CaO2粉末,溶液變紅色,說明CaO2的氧化性比FeCl3的氧化性強.

點評 本題考查物質性質探究實驗、制備實驗、物質的分離提純、實驗方案設計等,注意對實驗基本操作的掌握.

練習冊系列答案
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

11.X(g)+3Y(g)?2Z(g)△H=-a kJ•molˉ1,一定條件下,將1mol X和3mol Y通入2L的恒容密閉容器中,反應10min,測得Y的物質的量為2.4mol.下列說法正確的是( 。
A.10min內,Y的平均反應速率為0.03 mol•Lˉ1•sˉ1
B.第10min時,X的反應速率為0.01 mol•Lˉ1•minˉ1
C.10min內,消耗0.2 mol X,生成0.4 mol Z
D.10min內,X和Y反應放出的熱量為a kJ

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

12.RFC是一種將水電解技術與氫氧燃料電池技術相互結合的可充電電池,RFC工作原理如圖所示.則下列有關說法正確的是( 。
A.c電極發(fā)生還原反應,B池中H+通過隔膜進入A池
B.b電極上發(fā)生的電極反應是:2H2O+2e-═H2↑+2OH-
C.轉移0.1mol電子時,a電極產生標準狀況O21.12L
D.d電極上發(fā)生的電極反應是:O2+4H++4e-═2H2O

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

9.亞氯酸鈉(NaClO2)是重要漂白劑.探究小組開展如下實驗,回答下列問題:
實驗Ⅰ:
制取NaClO2晶體按如圖裝置進行制。
已知:NaClO2飽和溶液在低于38℃時析出NaClO2•3H2O,高于38℃時析出NaClO2,高于60℃時NaClO2分解成NaClO3和NaCl.
(1)用50%雙氧水配制30%的H2O2溶液,需要的玻璃儀器除玻璃棒、膠頭滴管、燒杯外,還需要量筒(填儀器名稱);
(2)裝置C的作用是防止D瓶溶液倒吸到B瓶中(或安全瓶);
(3)裝置B內生成的ClO2氣體與裝置D中混合溶液反應生成NaClO2,生成NaClO2的反應方程式為:2ClO2+2NaOH+H2O2=2NaClO2+O2+2H2O.
(4)如果撤去D中的冷水浴,可能導致產品中混有的雜質是NaClO3和NaCl;
(5)反應后,經以下步驟可從裝置D的溶液獲得NaClO2晶體.請補充完整操作iii.
i.55℃蒸發(fā)結晶;   ii.趁熱過濾;  iii.用45℃左右的熱水洗滌3遍(熱水溫度高于38℃,低于60℃);  iv.低于60℃干燥,得到成品.
實驗Ⅱ:樣品雜質分析與純度測定
(6)上述實驗制得的NaClO2晶體中含少量Na2SO4.產生Na2SO4最可能的原因是a;
a.B中有SO2氣體產生,并有部分進入D裝置內
b.B中濃硫酸揮發(fā)進入D中與NaOH中和
c.B中的硫酸鈉進入到D裝置內
(7)測定樣品中NaClO2的純度.測定時進行如下實驗:
準確稱一定質量的樣品,加入適量蒸餾水和過量的KI晶體,在酸性條件下發(fā)生如下反應:ClO2-+4I-+4H+=2H2O+2I2+Cl-,將所得混合液稀釋成100mL待測溶液.
取25.00mL待測溶液,加入淀粉溶液做指示劑,用c mol•L-1 Na2S2O3標準液滴定至終點,測得消耗標準溶液體積的平均值為V mL(已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-).
①確認滴定終點的現(xiàn)象是滴加最后一滴Na2S2O3標準液時,溶液藍色恰好褪去且半分鐘內不復原,說明到達滴定終點;
②所稱取的樣品中NaClO2的物質的量為c•V•10-3(用含c、V的代數(shù)式表示).

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

16.向含有0.2molFeI2的溶液中加入a molBr2.下列敘述不正確的是( 。
A.當a=0.1時,發(fā)生的反應為2I-+Br2═I2+2Br-
B.當a=0.25時,發(fā)生的反應為2Fe2++4I-+3Br2═2Fe3++2I2+6Br-
C.當溶液中I-有一半被氧化時,c(I-):c(Br-)=1:1
D.當0.2<a<0.3時,溶液中各離子濃度的關系為2c(Fe2+)+3c(Fe3+)+c(H+)═c(Br-)+c(OH-

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

6.X、Y、Z、W屬于短周期主族元素.X元素的原子半徑最大,Y元素的最外層電子數(shù)為m,次外層電子數(shù)為n,Z元素的原子L層電子數(shù)為m+n,M層電子數(shù)為m-n,W元素與Z元素同主族,R元素原子與Y元素原子核外電子數(shù)之比為2:1,下列說法中錯誤的是( 。
A.X與Y形成的兩種化合物中陰陽離子個數(shù)比為1:2
B.Y分別與Z、W、R以兩種元素組成的常見化合物有5種
C.Y的氫化物比R的氫化物穩(wěn)定,Y的氫化物熔沸點比R的氫化物熔沸點低
D.Z、W、R的最高價氧化物對應水化物的酸性強弱順序是R>W>Z

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

13.某學習小組依據(jù)SO2具有還原性,推測SO2能被Cl2氧化生成SO2Cl2
查閱資料:SO2Cl2常溫下為無色液體,極易水解,遇潮濕空氣會產生白霧.
Ⅰ.化合物SO2Cl2中S元素的化合價是+6價.
Ⅱ.用二氧化錳和濃鹽酸制氯氣的化學方程式是MnO2+4HCl(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O.
Ⅲ.在收集氯氣前,應依次通過盛有飽和食鹽水和濃硫酸的洗氣瓶.
Ⅳ.用如圖所示裝置收集滿Cl2,再通入SO2,集氣瓶中立即產生無色液體,
充分反應后,將液體和剩余氣體分離,進行如下研究.
(1)研究反應的產物.向所得液體中加水,出現(xiàn)白霧,振蕩、靜置得到無色溶液.經檢驗該溶液中的陰離子(除OH-外)只有SO42-、Cl-,證明無色液體是SO2Cl2
①寫出SO2Cl2與H2O反應的化學方程式SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl.
②檢驗該溶液中Cl-的方法是取少量該溶液于試管中,加入過量Ba(NO32溶液,過濾,向濾液中滴加HNO3酸化,再加入AgNO3溶液,若產生白色沉淀,則說明溶液中有Cl-
(2)繼續(xù)研究反應進行的程度.用NaOH溶液吸收分離出的氣體,用稀鹽酸酸化后,再滴加BaCl2溶液,產生白色沉淀.
①該白色沉淀的成分是BaSO4
②寫出SO2與Cl2反應的化學方程式,并闡述理由SO2+Cl2=SO2Cl2,由于白色沉淀是BaSO4,所以反應后的混合氣體中必然存在SO2和Cl2兩種氣體.因此SO2和Cl2生成SO2Cl2的反應為可逆反應.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

10.常溫下,向20mL 0.1mol/LHA(一種弱酸)溶液中加入10mL 0.1mol/LNaOH溶液,充分反應后,有關溶液中微粒濃度關系不正確的是( 。
A.若溶液pH=7,則c(A-)=c(HA)
B.若c(A-)>c(HA),則溶液中水電離的c(H+)<1.0×10-7mol/L
C.若pH>7,加水稀釋c(A-)/c(HA)增大
D.溶液中,c(A-)=2c(H+)+c(HA)-2c(OH-

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

11.鋅是一種應用廣泛的金屬,目前工業(yè)上主要采用“濕法”工藝冶煉鋅,某硫化鋅精礦的主要成分為ZnS(還含少量FeS等其他成分),以其為原料冶煉鋅的工藝流程如圖所示:

回答下列問題:
(1)硫化鋅精礦的焙燒在氧氣氣氛的沸騰爐中進行,所產生焙砂的主要成分的化學式為ZnO.
(2)焙燒過程中產生的含塵煙氣可凈化制酸,該酸可用于后續(xù)的浸出操作.
(3)浸出液“凈化”過程中加入的主要物質為鋅粉,其作用是置換出Fe等,反應的離子方程式為Zn+Fe2+=Zn2++Fe.
(4)電解沉積過程中的陰極采用鋁板,陽極采用Pb-Ag合金惰性電極,陽極逸出的氣體是O2
(5)改進的鋅冶煉工藝,采用了“氧壓酸浸”的全濕法流程,既省略了易導致空氣污染的焙燒過程,又可獲得一種有工業(yè)價值的非金屬單質.“氧壓酸浸”中發(fā)生的主要反應的離子方程式為2ZnS+4H++O2=2Zn2++2S↓+2H2O.
(6)硫化鋅精礦(ZnS)遇到硫酸銅溶液可慢慢地轉變?yōu)殂~藍(CuS).請用簡短的語言解釋該反應發(fā)生的原理.在一定條件下,溶解度小的礦物可以轉化為溶解度更小的礦物(或在相同條件下,由于KSP(CuS)小于KSP(ZnS),故反應可以發(fā)生)
(7)我國古代曾采用“火法”工藝冶煉鋅.明代宋應星著的《天工開物》中有關于“升煉倭鉛”的記載:“爐甘石十斤,裝載入一泥罐內,…,然后逐層用煤炭餅墊盛,其底鋪薪,發(fā)火煅紅,…,冷淀,毀罐取出,…,即倭鉛也.”該煉鋅工藝過程主要反應的化學方程式為ZnCO3+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Zn+3CO↑.(注:爐甘石的主要成分為碳酸鋅,倭鉛是指金屬鋅)

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