题目内容

13．某研究性学习小组，为了探究过氧化钠的强氧化性，设计了如图的实验装置．
实验步骤及现象如下：
①检查装置气密性后，装入药品并连接仪器．
②缓慢通入一定量的N2后，将装置D连接好（导管末端未伸入集气瓶中），再向圆底烧瓶中缓慢滴加浓盐酸，反应剧烈，产生黄绿色气体．
③一段时间后，将导管末端伸入集气瓶中收集气体．装置D中收集到能使带火星的木条复燃的无色气体．
④反应结束后，关闭分液漏斗的活塞，再通入一定量的N2，至装置中气体变为无色．

回答下列问题：
（1）装置B中的湿润的红色纸条褪色，证明A中反应有Cl2（填化学式）生成．若B中改放湿润的淀粉KI试纸，仅凭试纸变蓝的现象不能证明上述结论，请用离子方程式说明原因：4H++4I-+O2═2I2+2H2O．
（2）装置C的作用是吸收HCl和过量的Cl2，防止污染空气，使D中能收集到较为纯净的氧气．
（3）甲同学认为O2是Na2O2被盐酸中的HCl还原所得．乙同学认为此结论不正确，他可能的理由为①Na2O2被还原时氧元素的化合价应该降低，不可能得到O2；②O2有可能是Na2O2与盐酸中的H2O反应所得．
（4）实验证明，Na2O2与干燥的HCl能反应，完成并配平该化学方程式．Na2O2+HCl--Cl2+NaCl+Na2O2+4HCl═Cl2+2NaCl+2H2O
该反应不能（填“能”或“不能”）用于实验室快速制取纯净的Cl2，理由是①Na2O2与生成的H2O反应有O2生成；生成的Cl2中混有杂质HCl或H2O等②实验室没有可直接使用的干燥HCl气体；固体与气体反应较慢．（要求答出要点）

分析 （1）HClO有漂白性，氯气和水反应生成HClO；O2、Cl2都具有强氧化性，都能将碘离子氧化为I2，I2遇淀粉试液变蓝色；
（2）Cl2有毒不能直接排空，如果O2中混有Cl2，会导致收集的O2不纯净；
（3）如果Na2O2被还原，则O元素应该得电子化合价降低；Na2O2还能和水反应生成氧气
（4）Na2O2+4HCl═Cl2+2NaCl+2H2O；若无水的HCl与Na2O2反应只能产生氯气，实验室中不能用这种方法制取氯气，实验室中得不到无水HCl且反应较慢；若用盐酸与Na2O2反应，会产生氧气等杂质气体，实验室不能用此方法快速制备纯净的氯气．

解答 解：（1）湿润的红色石蕊试纸褪色，说明有HClO生成，氯气和水反应生成HClO，所以说明装置A中有Cl2生成；若B中改放湿润的淀粉KI试纸，碘离子具有还原性，O2、Cl2都具有强氧化性，都能将碘离子氧化为I2，I2遇淀粉试液变蓝色，发生的离子反应方程式为4H++4I-+O2═2I2+2H2O（或4I-+O2+2H2O═2I2+4OH-），所以不能据此证明上述结论，故答案为：Cl2；4H++4I-+O2═2I2+2H2O；
（2）Cl2有毒不能直接排空，如果O2中混有Cl2，会导致收集的O2不纯净，且盐酸具有挥发性，导致生成的气体中含有HCl，氯气、HCl都能和NaOH反应而除去，则NaOH的作用是吸收HCl和过量的Cl2，防止污染空气，使D中能收集到较为纯净的氧气，故答案为：吸收HCl和过量的Cl2，防止污染空气，使D中能收集到较为纯净的氧气；
（3）①如果Na2O2被还原，则O元素应该得电子化合价降低，不能是化合价升高，Na2O2被还原时氧元素的化合价应该降低，不可能得到O2②水和过氧化钠反应也生成氧气，O2有可能是Na2O2与盐酸中的H2O反应生成的；故答案为：①Na2O2被还原时氧元素的化合价应该降低，不可能得到O2；②O2有可能是Na2O2与盐酸中的H2O反应所得；
（4）反应方程式为Na2O2+4HCl═Cl2+2NaCl+2H2O，若无水的HCl与Na2O2反应只能产生氯气，实验室中不能用这种方法制取氯气，实验室中得不到无水HCl且反应较慢；若用盐酸与Na2O2反应，会产生氧气等杂质气体，故实验室不能用此反应快速制取纯净的Cl2，故答案为：Na2O2+4HCl═Cl2+2NaCl+2H2O；不能；①Na2O2与生成的H2O反应有O2生成；生成的Cl2中混有杂质HCl或H2O等②实验室没有可直接使用的干燥HCl气体；固体与气体反应较慢．

点评 本题考查性质实验探究，侧重考查学生动手操作、分析问题能力，物质的性质是实验设计的依据，性质、制备实验方案设计是高考高频点，综合性较强，涉及知识点较多，熟练掌握元素化合物知识，题目难度中等．

练习册系列答案
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14．在基态多电子原子中，关于核外电子能量的叙述错误的是（　　）
A．最易失去的电子能量最高
B．L层电子比K层电子能量高
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D．在离核最近区域内运动的电子能量最低
4．铝是一种重要的金属，在生产、生活中具有许多重要的用途，如图是从铝土矿中制备铝的工艺流程：

（已知铝土矿的主要成分是Al2O3，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质）回答下列问题：
（1）写出铝元素在周期表中的位置第三周期ⅢA族，已知Fe的原子序数为26，原子最外层只有2个电子，则Fe的原子结构示意图为．
（2）在流程第三步“酸化”中，加入的最佳物质B是CO2或二氧化碳，反应的离子方程式为：AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-．
（3）工业上不用电解熔融AlCl3制取金属铝的原因是AlCl3是共价化合物，熔融状态下不导电．
（4）SiO2可用于工业制粗硅，反应的化学方程式为：SiO2+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑．
（5）现有a g铝热剂，含Al和Fe2O3，且高温条件下两者可恰好完全反应．如果将其投入足量的NaOH溶液中充分反应，在标准状况下可搜集到的气体的体积为$\frac{67.2a}{214}$L．（用含a的式子表示）
1．某学生用KOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸
（1）配制溶液：①配制100mL1.5mol/L-1溶液，②取20mL 36.5%的盐酸稀释到200mL．配制KOH溶液时需要用的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒、胶头滴管和100mL容量瓶．
（2）滴定：①以酚酞作指示剂，判断到达滴定终点的实验现象是溶液由无色变为浅红色，且半分钟内不褪色．
②测定的结果如下表
测定次数盐酸的体积/mLKOH溶液的体积
滴定前刻度/mL滴定后刻度/mL
125.001.0221.03
225.002.0021.99
325.000.2020.20
据此通过计算可知实验测定的36.5%盐酸浓度为12mol/L．
8．近几年，我国因为汽车尾气对环境的污染日趋严重，清洁能源的燃料电池汽车逐渐进入市场，已知甲烷的燃烧热为分别为890KJ•mol-1，某电池用甲烷作为燃料，电池中以0.6molKOH溶液为电解质溶液，有关这类电池的说法不正确的（　　）
A．这类电池的正极反应与金属的吸氧腐蚀正极反应相似
B．每转移1mol电子则这种电池产生电能为0.5度电
C．电池的负极反应为：CH4+10OH-═CO32-+7H2O+8e-
D．当消耗0.4mol燃料时，电池中的各种离子的浓度关系为：C（K+）＞C（HCO3-）＞C（CO32-）＞C（OH-）＞C（H+）
18．25℃下，向20mL 0.2mol•L-1的氢氟酸中滴加0.2mol•L-1的NaOH溶液时，溶液的pH变化如图所示，请回答下列问题：
（1）在氢氟酸的稀溶液中，通过改变以下条件能使氢氟酸的电离程度增大的是AD．
A．升高温度      B．向溶液中滴入2滴浓盐酸
C．加入少量NaF固体   D．加水稀释
（2）在此温度下，氢氟酸的电离平衡常数Ka（HF）为5.3×10-4（保留两位有效数字）．
（3）常温下，将pH=a的盐酸Va L 与pH=b的NaOH溶液Vb L混合后恰好呈中性，则Va：Vb=10a+b-14（用含a、b的代数式表示）
（4）第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有3种．
5．设NA代表阿伏加德罗常数的数值．则下列有关叙述正确的共有（　　）
A．1.4g乙烯与丙烯的混合气体含有NA个碳原子
B．精炼铜，若阳极失去2NA个电子，则阴极增重64g
C．在1L 0.1mol/L的Na2CO3溶液中，阴离子总数小于0.1NA
D．将1L 2mol/L的FeCl3溶液加入到沸水中，加热使之完全反应，所得氢氧化铁胶体粒子数为2NA
2．15ml 0.1mol/L KOH溶液中滴入0.2mol/L（一元弱酸HA），溶液pH和加入弱酸HA体积的关系曲线如图所示，有关离子浓度的大小关系正确的是（　　）
A．在A、B间任意一点（不包括A、B两点）：c（K+）＞c（A-）＞c（OH-）＞c（H+）
B．在B点：c（A-）=c（K+）＞c（OH-）=c（H+），且a=7.5
C．在C点：c（A-）＞c（K+）＞c（OH-）＞c（H+）
D．在D点：c（A -）+c（HA）＞2 c（K+）
3．某药物F的合成路线如下图所示：

请根据题意回答下列问题：
（1）A中含氧官能团的名称是酯基、羰基．
（2）步骤③的化学方程式为，该反应属于消去反应．
（3）E的结构简式．
（4）同时满足下列条件的A的同分异构体有15种（不考虑立体异构），请写出其中一种的结构简式．
①含有和2个-CH3；
②能发生银镜反应和水解反应（不考虑的变化）．
（5）请参照题给合成路线，以苯、ClCH2COCl、（C2H5）2NH为有机原料（无机试剂任选）合成．
提示：①
②合成路线流程图示例：C2H5OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2$\stackrel{Br_{2}}{→}$CH2BrCH2Br．

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