题目内容

4．教材中给出了Na2O2与水反应的化学方程式，某学习小组通过实验研究Na2O2与水发反应机理
操作现象
Ⅰ．向盛有4.0gNa2O2的烧杯中加入50mL蒸馏水剧烈反应，产生的气体能使带火星木条复燃，固体全部溶解后，得到的无色溶液a
Ⅱ．向溶液a中滴入两滴酚酞溶液变红，10分钟后溶液颜色明显变浅，稍后，溶液变为无色
Ⅲ．向溶液中加入少量MnO2粉末又有大量气泡产生，产生的气体也能使带火星木条复燃
（1）Na2O2的电子式为，很明显，实验证实了溶液a中H2O2的存在，应用同位素示踪原理可以表
示反应的机理，写出Na218O2与H2O反应的化学方程式2Na218O2+2H2O═2Na18OH+2NaOH+18O2↑．
（2）操作Ⅱ中红色褪去的可能原因是溶液a中过量H2O2与酚酞发生反应．
（3）用反应2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++502↑+8H2O测定溶液a中H2O2含量．取20.00mL溶液a，用稀H2SO4（填化学式）酸化，用0.002mol•L-1KMnO4溶液滴定，至终点时平均消耗10.00mLKMnO4溶液．滴定时KMnO4溶液应装在酸（填酸或碱）式滴定管中，终点确定的方法是滴至最后一滴时溶液由紫色变为无色，且半分钟内不变色，经计算溶液a中c（H2O2）=0.0025mol•L-1
（4）向溶液a中滴加FeSO4溶液，发生反应的离子方程式为4H2O2+4Fe2++6H2O=O2↑+4Fe（OH）3↓+8Na+．
（5）向FeSO4溶液中加入一定量Na202固体，并以物质的量为2：1发生反应，反应中无气体生成，写出
反应的离子方程式3Na2O2+6 Fe2++6H2O=6Na++4Fe（OH）3↓+2Fe3+．

分析 （1）Na2O2为离子化合物，据此书写电子式；根据实验证实了溶液a中H2O2的存在，则Na218O2与H2O反应先生成氢氧化钠和H2O2，H2O2的再分解生成水和氧气；
（2）根据H2O2具有强氧化性漂白；
（3）根据KMnO4溶液能氧化HCl，所以用稀H2SO4酸化，KMnO4溶液具有强氧化性，应装在酸式滴定管中，终点确定的方法是滴至最后一滴时溶液由紫色变为无色，且半分钟内不变色，根据KMnO4与H2O2反应的物质的量之比求得H2O2的物质的量，进而求得溶液a中c（H2O2）；
（4）向溶液a中滴加FeSO4溶液，Na2O2氧化FeSO4溶液生成生Fe（OH）3↓和氧气；
（5）向FeSO4溶液中加入一定量Na202固体，并以物质的量为2：1发生反应，反应中无气体生成，所以Na202固体仅作氧化剂，FeSO4溶液被氧化成4Fe（OH）3↓，据此书写．

解答 解：（1）Na2O2为离子化合物，则电子式为；又实验证实了溶液a中H2O2的存在，则Na218O2与H2O反应先生成氢氧化钠和H2O2，H2O2的再分解生成水和氧气，所以Na218O2与H2O反应的总化学方程式为2Na218O2+2H2O═2Na18OH+2NaOH+18O2↑；故答案为：
；2Na218O2+2H2O═2Na18OH+2NaOH+18O2↑；
（2）因为H2O2具有强氧化性漂白，所以操作Ⅱ中红色褪去的可能原因是溶液a中过量H2O2与酚酞发生反应，故答案为：溶液a中过量H2O2与酚酞发生反应；
（3）根据KMnO4溶液能氧化HCl，所以用稀H2SO4酸化，KMnO4溶液具有强氧化性，应装在酸式滴定管中，终点确定的方法是滴至最后一滴时溶液由紫色变为无色，且半分钟内不变色，根据KMnO4与H2O2反应的离子方程式可知关系式为：
2MnO4-～5H2O2
2mol           5mol
0.002mol•L-1×0.01L   n（H2O2）
则n（H2O2）=5×10-5mol
所以c（H2O2）=$\frac{5×10{\;}^{-5}mol}{2×1{0}^{-2}L}$=0.0025mol/L，故答案为：H2SO4； 酸； 滴至最后一滴时溶液由紫色变为无色，且半分钟内不变色； 0.0025；
（4）向溶液a中滴加FeSO4溶液，Na2O2氧化FeSO4溶液生成生Fe（OH）3↓和氧气，离子方程式为：4Na2O2+4Fe2++6H2O=O2↑+4Fe（OH）3↓+8Na+；故答案为：4Na2O2+4Fe2++6H2O=O2↑+4Fe（OH）3↓+8Na+；
（5）向FeSO4溶液中加入一定量Na202固体，并以物质的量为2：1发生反应，反应中无气体生成，所以Na202固体仅作氧化剂，FeSO4溶液被氧化成4Fe（OH）3↓，离子方程式为：3Na2O2+6 Fe2++6H2O=6Na++4Fe（OH）3↓+2Fe3+，故答案为：3Na2O2+6 Fe2++6H2O=6Na++4Fe（OH）3↓+2Fe3+．

点评 本题以物质的性质为背景，考查了离子方程式书写、化学计算、实验分析，对学生综合运用元素化合物知识的能力要求较高，难度较大．

练习册系列答案
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A．分液  蒸馏B．过滤   蒸发
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15．有三种短周期主族元素aX、bY、cZ．已知a+c=2b，若Z的最高价氧化物对应的水化物是中学常见的强酸，则下列有关说法中正确的是（　　）
A．若X为O，则Y、X形成的常见化合物一定是离子化合物
B．若X是Na，则Z的最高正价一定是偶数
C．若Y为O，则非金属性：X＜Y＜Z
D．若Y为Na，则X、Z不可能是同一主族元素
12．某兴趣小组拟制备氯气并验证其一系列性质，实验装置如图所示（省略夹持装置）．已知：硫代硫酸钠（Na2S2O3）溶液在工业上可作为脱氯剂

回答下列问题：
（1）仪器a的名称是分液漏斗，其中盛有浓盐酸，烧瓶A 中盛有的固体试剂是KMnO4（或“KClO3”等）（填化学式）．
（2）装置B中盛有饱和NaCl溶液，装置B的作用是acd．
a．除去C12中的杂质HCl       b．干燥       c．提供后续水蒸气              d．观察装置是否堵塞
（3）c处有色布条褪色，而d处不褪色，这说明Cl2无漂白作用，HC1O起漂白作用．
（4）实验结束后，打开e 的活塞，使其中的溶液流人到锥形瓶D中，摇匀锥形瓶，静置后可观察到上层溶液为紫红色．
（5）装置E中发生反应的离子方程式为S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+．
19．设NA表示阿伏加德罗常数的值．下列叙述错误的是（　　）
A．标准状况下，33.6L氯气与足量水反应，转移电子数目为1.5NA
B．20gH218O中含有的质子数为10NA
C．12g金刚石中含有的共价键数为2NA
D．标准状况下，33.6L氟化氢中含有氟原子的数目大于1.5NA
9．NA代表阿伏加德罗常数的值．下列叙述正确的是（　　）
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B．将1 mol Cl2通入水中，HC1O、Cl-、ClO-粒子数之和为2NA
C．1 mol NO2与足量H2O反应，转移的电子数为NA
D．0.1 mol熔融的NaHSO4中阳离子数目为0．lNA
16．已知铜的配合物A（结构如图1）．请回答下列问题：
（1）Cu的简化电子排布式为[Ar]3d104s1．
（2）A所含三种元素C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C．其中氮原子的杂化轨道类型为sp3
（3）配体氨基乙酸根（H2NCH2COO-）受热分解可产生CO2和N2，N2中σ键和π键数目之比是1：2；N2O与CO2互为等电子体，且N2O分子中O只与一个N相连，则N2O的电子式为．
（4）在Cu催化下，甲醇可被氧化为甲醛（HCHO），甲醛分子中HCO的键角大于（选填“大于”、“等于”或“小于”）120°；甲醛能与水形成氢键，请在图2中表示出来．
（5）立方氮化硼（如图3）与金刚石结构相似，是超硬材料．立方氮化硼晶体内B-N键数与硼原子数之比为4：1；结构化学上用原子坐标参数表示晶胞内部各原子的相对位置，如图4立方氮化硼的晶胞中，B原子的坐标参数分别有：B（0，0，0）；B（$\frac{1}{2}$，0，$\frac{1}{2}$）；B（$\frac{1}{2}$，$\frac{1}{2}$，0）等．则距离上述三个B原子最近且等距的N原子的坐标参数为（$\frac{1}{4}$、$\frac{1}{4}$、$\frac{1}{4}$）．
4．联氨（N2H4）及其衍生物是一类重要的火箭燃料．N2H4与N2O4反应能放出大量的热．
（1）已知：2NO2（g）?N2O4（g），N2O4为无色气体．
①在上述条件下反应能够自发进行，则反应的△H＜0（填写“＞”、“＜”、“=”）
②一定温度下，在密闭容器中反应2NO2（g）═N2O4（g）达到平衡，达到平衡状态的标志BDE．
A用NO2、N2O4的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2：1的状态
B单位时间内生成n mol N2O4的同时生成2nmolNO2
C 混合气体的密度不再改变的状态
D混合气体的颜色不再改变的状态
E混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
③其他条件不变时，下列措施能提高NO2转化率的是BC（填字母）
A 减小NO2的浓度    B 降低温度    C 增大压强   D 升高温度
（2）25℃时，0.1molN2H4（l）与足量N2O4（l）完全反应生成N2（g）和H2O（l），放出61.25kJ的热量．请写出该反应的热化学方程式：2N2H4（l）+N2O4（l）=3N2（g）+4H2O（l）△H=-1225kJ/mol．
（3）17℃、1.01×105Pa，往10L密闭容器中充入NO2，达到平衡时，n（NO2）=2.0mol，
n（N2O4）=1.6mol．则反应初始时，充入NO2的物质的量浓度为0.52mol/L；NO2的转化率为61.5%；该温度下该反应的平衡常数K为4；该温度下反应N2O4（g）?2NO2（g）的平衡常数K为0.25．
5．有下列几组物质，请将序号填入下列空格内：
A、CH2=CH-COOH和油酸（C17H33COOH）   B、和                C、12C60和石墨          D、乙醇和乙二醇                 E、35Cl和37Cl
①互为同位素的是E；②互为同系物的是A；
③互为同素异形体的是C；④互为同分异构体的是B；
⑤既不是同系物，又不是同分异体，也不是同素异形体，但可看成是同一类物质的是D．

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