题目内容

1．过氧化钠是一种淡黄色固体，它能与二氧化碳反应生成氧气，在潜水艇中用作制氧剂，供艇员呼吸之用，它与二氧化碳反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2．某学生为了验证这一实验，以足量的大理石、足量的盐酸和1.95克过氧化钠样品为原料，制取O2，设计出如下实验装置：

（1）A中制取CO2的装置，应为下列图①、②、③中的图②．

B装置的作用是吸收A装置中产生的盐酸酸雾．为了检验E中收集到的气体，在取出集气瓶后，用带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃．
（2）若E中的石灰水出现轻微白色浑浊，请说明原因：D中有部分CO2未参加反应进入E中生成沉淀．
（3）反应完毕时，若测得E中的集气瓶收集到的气体为250mL，又知氧气的密度为1.43g/L，当装置的气密性良好的情况下，实际收集到的氧气体积比理论计算值小（填“大”或“小”），相差约30mL（取整数值，所用数据均在标准状况下测定），这是由于样品中含有不与CO2反应生成气体的杂质或D装置中可能有O2未排除．

分析 以足量的大理石、足量的盐酸和1.95g过氧化钠样品为原料，制取O2，大理石、足量的盐酸反应生成二氧化碳，不需要加热，所以A选择装置②，制得的二氧化碳通过碳酸氢钠溶液吸收挥发出的氯化氢，再通过无水氯化钙干燥后进入D和过氧化钠反应，生成的氧气用排饱和石灰水方法收集，同时除去少量剩余的二氧化碳．
（1）实验室用碳酸钙和稀盐酸反应制备二氧化碳，反应无需加热，且反应需要较多二氧化碳，应用②装置制备；实验中要依次进行除杂、干燥收集等操作；
（2）二氧化碳和澄清石灰水反应生成碳酸钙白色沉淀；
（3）根据过氧化钠的质量计算可以生成氧气的体积，理论生成气体的体积-实际氧气的体积=差值．

解答 解：（1）该反应的药品是固体和液体，且不需加热，所以所需装置为固液混合不加热型，所以排除①，③中只能制取少量二氧化碳而不能制取大量二氧化碳，所以排除③，故选②，
大理石和盐酸的反应是放热反应，盐酸具有挥发性，所以制取的二氧化碳中含有氯化氢气体、水蒸气，氯化氢和碳酸氢钠能反应生成二氧化碳，所以B装置的作用是吸收A装置中产生的盐酸酸雾，除去HCl气体，
过氧化钠和二氧化碳反应生成氧气，氧气能使带火星的木条复燃，检验时，用带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃说明收集到的气体为氧气，
故答案为：②；吸收A装置中产生的盐酸酸雾；用带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃；
（2）二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，若E中石灰水出现轻微白色浑浊，说明D中有部分CO2未参加反应进入E中生成沉淀，
故答案为：D中有部分CO2未参加反应进入E中生成沉淀；
（3）1.95g过氧化钠完全反应生成氧气的体积为V，
2Na2O2～～～～O2；
2mol       22.4L
$\frac{1.95g}{78g/mol}$     V
V=0.28L=280mL＞250mL，所以实际收集到的氧气体积比理论计算值小，280mL-250mL=30mL，原因是样品中含有不与CO2反应生成气体的杂质或D装置中可能有O2未排除，
故答案为：小；30；样品中含有不与CO2反应生成气体的杂质或D装置中可能有O2未排除．

点评 本题以钠的化合物为载体综合考查学生的分析能力和实验能力，为高频考点，注意把握实验的原理和注意事项，结合物质的性质把握实验，难度中等．

练习册系列答案
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1．能正确表示下列反应的离子方程式是（　　）
A．向次氯酸钠溶液中通入足量SO2气体：ClO-+SO2+H2O═HClO+HSO3-
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C．用浓盐酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应，证明H2O2具有还原性：2MnO4-+6H++5H2O2═2Mn2++5O2↑+8H2O
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2．铝-空气电池以高纯度铝（含铝99.99%）为负极，氧气为正极，以KOH溶液为电解质溶液．如图为某铝-空气电池工作的原理示意图，下列有关说法正确的是（　　）
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D．电池总反应式为：Al+KOH+O2═KAlO2+H2O
19．工业上可由乙苯生产苯乙烯：，下列说法正确的是（　　）
A．该反应的类型为消去反应
B．乙苯的同分异构体共有三种
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6．富马酸（反式丁烯二酸）与Fe2+形成的配合物--富马酸铁又称“富血铁”，可用于治疗缺铁性贫血．如图是合成富马酸铁的一种工艺路线：

回答下列问题：
（1）A的化学名称为环己烷由A生成B的反应类型为取代反应．
（2）C的结构简式为．
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6．镁及其化合物用途非常广泛，目前世界上60%的镁是从海水中提取．从海水中先将海水淡化获得淡水和浓海水，浓海水的主要成分如下：
离子Na+Mg2+Cl-SO42-
浓度/（g•L-1）63.728.8144.646.4
再利用浓海水提镁的一段工艺流程如下图：

请回答下列问题
（1）浓海水主要含有的四种离子中物质的量浓度最小的是SO42-．在上述流程中，可以循环使用的物质是Cl2、HCl．
（2）在该工艺过程中，X试剂的化学式为CaCl2．
（3）“一段脱水”目的是制备MgCl2•2H2O；“二段脱水”的目的是制备电解原料．若将MgCl2•6H2O直接加热脱水，则会生成Mg（OH）Cl．若电解原料中含有Mg（OH）Cl，电解时Mg（OH）Cl与阴极产生的Mg反应，使阴极表面产生MgO钝化膜，降低电解效率．生成MgO的化学方程式为2Mg（OH）Cl+Mg=MgCl2+2MgO+H2↑．
（4）若制得Mg（OH）2的过程中浓海水的利用率为80%，由Mg（OH）2至“二段脱水”制得电解原料的过程中镁元素的利用率为90%，则1m3浓海水可得“二段脱水”后的电解原料质量为82080g．
（5）以LiCl-KCl共熔盐为电解质的Mg-V2O5电池是战术导弹的常用电源，该电池的总反应为：Mg+V2O5+2LiCl MgCl2+V2O4•Li2O  该电池的正极反应式为V2O5+2Li++2e-=V2O4•Li2O．
（6）Mg合金是重要的储氢材料．2LiBH4/MgH2体系放氢焓变示意图如下，则：
Mg（s）+2B（s） MgB2（s）△H=-93kJ/mol．
13．硝酸铵可用作化肥、军用炸药、杀虫剂、冷冻剂等，工业制取硝酸铵的工艺流程如图1：
（1）合成氨气的工业设备名称是合成塔，设备中设置热交换器的目的是充分利用热能，节约能源，合成氨的原料气必须脱硫，目的是防止催化剂中毒．
（2）吸收塔中反应的化学方程式为2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO（或4NO2+O2+2H2O=4HNO3），从生产流程看，吸收塔中需要补充空气，其原因是可使NO循环利用，提高原料利用率．
（3）生产硝酸的过程中常会产生氨的氧化物，可用如下三种方法处理：
方法一：碱性溶液吸收法：
NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O；2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2；
方法二：NH3还原法：
8NH3（g）+6NO2（g）=7N2（g）+12H2O（g）△H=-2635kJ•mol-1（NO也有类似的反应）
方法三：甲烷吸收法：
CH4（g）+2NO2（g）=CO2（g）+N2（g）+2H2O（g）△H=+867kJ•mol-1（NO也有类似的反应）．
上述三种方法中，方法一最大的缺点是单独的NO不能被吸收．
方法三和方法二相比，方法三的主要缺点是耗能较高．
（4）工业上也可以通过电解NO制备NH4NO3，其工作原理如图2所示．
①图中通入NH3的目的是使电解产物全部转化为NH4NO3．
②若维持电流强度为3A，电解2小时，理论上可制得NH4NO3的最大质量为6.0g（已知1mole-带96500C电量）．
（5）某化肥厂用NH3制备NH4NO3．已知：NH3制NO的产率是94%，NO制HNO3的产率是89%，则制HNO3所用NH3的质量占总耗NH3质量（不考虑其他损耗）的百分比为54.4%．
10．短周期元素R、T、X、Y、Z在元素周期表的相对位置如下表所示，它们的最外层电子数之和为24．则下列判断正确的是（　　）
RT
XYZ
A．气态氢化物稳定性：Y＞T
B．R能分别与X、Z形成共价化合物
C．R位于元素周期表中第二周期第VA族
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11．下列说法正确的是（　　）
A．“西气东输”中的“气”指的是煤气
B．我国使用最早的合金为青铜，主要成分是 Cu 和 Sn
C．自然界存在大量游离态的硫及硅
D．氮是动植物生长不可缺少的元素，是油脂的组成元素之一

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