题目内容

5．过氧化钙晶体（CaO2•8H2O）为白色，难溶于水，常用于种子消毒、药物制造、鱼池增氧等．
Ⅰ．某实验小组在实验室用钙盐制取CaO2•8H2O．
（1）A为实验室制取氨气的装置，则试管A中发生的反应为Ca（OH）2+2NH4Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O．

（2）仪器B的作用是防倒吸．
（3）写出生成CaO2•8H2O的化学方程式CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O=2NH4Cl+CaO2•8H2O．
（4）制取CaO2•8H2O一般在低温下进行，原因是低于0℃，液体被冻结，反应困难，温度过高，过氧化氢分解速率加快，反应为放热反应，温度低有利于提高产率．
Ⅱ．该实验小组欲通过测量气体的体积来探究CaO2与SO2反应的特点，装置如图：
（硬质玻璃管中为无水CaO2）

【提出假设】
假设1：只发生反应：2SO2+2CaO2═2CaSO3+O2，SO2未被氧化；
假设2：只发生反应：SO2+CaO2═CaSO4，SO2完全被氧化；
假设3：上述两个反应均发生，SO2部分被氧化．
【实验探究】
（5）该实验装置有一处明显错误，请用文字改正：装置E中广口瓶中的导气管应“短进长出”．
（6）试剂B为碱石灰，其作用是吸收未反应的SO2．
【实验数据处理】
实验测得装置C增重m g，装置E收集到的气体为V L（已换算成标准状况下）．
（7）如果假设3成立，则V的取值范围是0＜V＜$\frac{7m{\;}_{1}}{30}$．

分析 （1）实验室制备氨气是利用固体氯化铵和氢氧化钙接加热反应生成；
（2）由于氨气在溶液中的溶解度比较大，且仪器B的上部能容纳较多的液体，因此其作用是防倒吸；
（3）结合题意和C装置中的反应物以及原子守恒可得制取CaO2•8H2O的化学方程式；
（4）制取CaO2•8H2O一般在0～5℃的低温下进行，低于0℃，液体被冻结，反应困难，温度过高，过氧化氢分解速率加快，反应为放热反应；
（5）装置E量气装置导气管长进短处，不能排液体测定气体体积；
（6）试剂B的作用是吸收未反应的二氧化硫，防止对生成的氧气体积产生干扰．
（7）若SO2未被氧化，则其反应原理2CaO2+2SO2═2CaSO4+O2；若二氧化硫全部被氧化发生的反应为：CaO2+SO2=CaSO4，反应过程中无氧气生成；若二氧化硫部分被氧化，则生成部分氧气，据此计算．

解答 解：（1）实验室中用氯化铵和氢氧化钙固体制取氨气，方程式为：Ca（OH）2+2NH4Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O，
故答案为：Ca（OH）2+2NH4Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O；
（2）根据B的特点构造可以知道B是长颈漏斗，该装置可以防倒吸，故答案为：防倒吸；
（3）根据装置C中的物质得出制取的原理方程式为：CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O=2NH4Cl+CaO2•8H2O，
故答案为：CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O=2NH4Cl+CaO2•8H2O；
（4）制取CaO2•8H2O一般在0℃～5℃的低温下进行，低于0℃，液体被冻结，反应困难，温度过高，过氧化氢分解速率加快，反应为放热反应，低温有利于反应正向进行，
故答案为：低于0℃，液体被冻结，反应困难，温度过高，过氧化氢分解速率加快，反应为放热反应，温度低有利于提高产率；
（5）装置E量气装置导气管长进短处，不能排液体测定气体体积，装置E中广口瓶中的导气管应“短进长出”，
故答案为：装置E中广口瓶中的导气管应“短进长出”；
（6）装置E为测定生成气体的体积，需要把剩余的二氧化硫除去，所以试剂B的作用是吸收未反应的SO2，
故答案为：吸收未反应的SO2；
（7）若SO2未被氧化，发生反应方程式为：2CaO2+2SO2=2CaSO3+O2，依据化学方程式和反应增重计算E中收集的氧气：
2CaO2+2SO2=2CaSO3+O2   固体增重
                1mol    96g
                $\frac{V}{22.4}$mol  m1g
1mol×m1g=96g×$\frac{V}{22.4}$mol，
解得：V=$\frac{7m{\;}_{1}}{30}$，
若二氧化硫全部被氧化发生的反应为：CaO2+SO2=CaSO4，反应过程中无氧气生成，V=0，
所以若二氧化硫部分被氧化，则生成的氧气体积范围为：0＜V＜$\frac{7m{\;}_{1}}{30}$，
故答案为：0＜V＜$\frac{7m{\;}_{1}}{30}$．

点评 本题考查了性质实验方案的设计方法及有关范围讨论化学计算，题目难度中等，明确题干信息及实验目的为解答此类题的关键，解答过程中实验设计的步骤和实验方案的确定需要根据题干要求分析，试题培养了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力．

练习册系列答案
相关题目
15．实验室可用如图所示装置（缺少收集装置，夹持固定装置以略去）制备并收集氨．
（1）在图中方框内绘出用烧瓶收集氨的仪器装置简图．
（2）试管中的试剂是NH4Cl和Ca（OH）2（填化学式）．
（3）烧杯中溶液由无色变为红色，其原因是NH3•H2O?NH4++OH-（用电离方程式表示）．
16．下列列操作不能在氧化铝坩埚中进行的是（　　）
A．加热分解NH4HCO3B．加热NaHCO3C．熔化烧碱D．加热NaCl
13．葡萄酒中的酒精是葡萄果实中的糖发酵后的产物（C6H12O6$\stackrel{酵母}{→}$2CH3CH2OH+2CO2↑）．

Ⅰ、已知：实验室制乙烯原理为CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=═CH2↑+H2O，产生的气体能使Br2 的四氯化碳溶液褪色，甲、乙同学用下列实验验证．（气密性已检验，部分夹持装置略如图1）．
实验操作和现象：

操 作现 象
点燃酒精灯，加热至170℃Ⅰ：A中烧瓶内液体渐渐变黑
Ⅱ：B内气泡连续冒出，溶液逐渐褪色
…
实验完毕，清洗烧瓶Ⅲ：A中烧瓶内附着少量黑色颗粒状物，有刺激性气味逸出
（1）溶液“渐渐变黑”，说明浓硫酸具有脱水性性．
（2）分析，甲认为是C2H4，乙认为不能排除SO2的作用．
①根据甲的观点，使B中溶液褪色反应的化学方程式是CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br；
②乙根据现象认为实验中产生的SO2和H2O，使B中有色物质反应褪色．
③为证实各自观点，甲、乙重新实验，设计与现象如下：
甲：在A、B间增加一个装有某种试剂的洗气瓶；现象：Br2的CCl4溶液褪色．
乙：用下列装置按一定顺序与A连接：（尾气处理装置略如图2）
现象：C中溶液由红棕色变为浅红棕色时，E中溶液褪色．
请回答下列问题：
a．甲设计实验中A、B间洗气瓶中盛放的试剂是NaOH溶液；乙设计的实验D中盛放的试剂是浓硫酸，装置连接顺序为（d）cabe（f）．
b．能说明确实是SO2使E中溶液褪色的实验是加热已经褪色的品红溶液，若红色恢复，证明是SO2使品红溶液褪色而不是Br2．
c．乙为进一步验证其观点，取少量C中溶液，加入几滴BaCl2溶液，振荡，产生大量白色沉淀，浅红棕色消失，发生反应的离子方程式是SO2+2H2O+Br2═4H++2Br-+SO42-、SO42-+Ba2+═BaSO4↓或SO2+2H2O+Br2+Ba2+═4H++2Br-+BaSO4↓．由此可得出的干燥的SO2 不能使Br2 的四氯化碳溶液褪色
Ⅱ、葡萄酒中常用Na2S2O5做抗氧化剂．
（3）0.5molNa2S2O5溶于水配成1L溶液，该溶液的pH=4.5．溶液中部分微粒浓度随溶液酸碱性变化如图3所示．写出Na2S2O5溶于水时发生的化学方程式Na2S2O5+H2O=2NaHSO3．
（4）已知：Ksp[BaSO4]=1×10-10，Ksp[BaSO3]=5×10-7．把部分被空气氧化的该溶液的pH调为10，向溶液中滴加BaCl2溶液使SO42-沉淀完全[c（SO42-）≤1×10-5mol•L-1]，此时溶液中c（SO32-）≤0.05mol•L-1．
20．下列物质按纯净物、混合物、强电解质、弱电解质、非电解质的组合正确的是（　　）
选项纯净物混合物强电解质弱电解质非电解质
A食醋胆矾晶体纯碱小苏打HD
B青铜水煤气硝酸硫化氢乙醇
C烧碱水玻璃硫酸钡一水合氨液氨
DC12H22O11铝热剂三氧化硫二氧化硫二氧化硅
A．AB．BC．CD．D
10．在下面的装置中，A是Cl2发生装置，C、D为气体净化装置；E硬质玻璃管中装有细铁丝网；F为干燥的空广口瓶；烧杯G为尾气吸收装置．试回答：

（1）C、D两个装置中的试剂选择和作用分别是：
C饱和食盐水，作用除去Cl2中的HCl杂质；
D浓硫酸，作用干燥氯气．
（2）F的作用是防止发生倒吸．
（3）写出在A、E、G中发生反应的化学方程式为：
A：MnO2+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O；
E：3Cl2+2Fe$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl3；
G：Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O．
17．分类法在化学研究中起到了非常重要的作用．下列对物质的分类不正确的组合是（　　）
A．酸性氧化物：CO2、SO2、SiO2B．混合物：漂白粉、氨水、铝热剂
C．电解质：氯气、硫酸钡、酒精D．同素异形体：C60、金刚石、石墨
14．对可逆反应2A（s）+3B（g）?C（g）+2D（g）△H＜0，在一定条件下达到平衡，下列有关叙述正确的是（　　）
A．增大B的浓度，v（正）＞v（逆）
B．升高温度，平衡向逆反应方向移动，v（正）减小
C．压强增大一倍，平衡不移动，v （正）、v（逆）不变
D．增加A的量，平衡向正反应方向移动
15．实现“节能减排”和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源．目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇．一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g），如图1表示该反应过程中能量（单位为kJ•mol-1）的变化：

（1）关于该反应的下列说法中，正确的是C（填字母）．
A．△H＞0，△S＞0  B．△H＞0，△S＜0  C．△H＜0，△S＜0  D．△H＜0，△S＞0
（2）为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为l L的密闭容器中，充入l mol CO2和4mol H2，一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g），测得CO2（g）和CH3OH（g）的浓度随时间变化如上图2所示．
①从反应开始到平衡，CO2的平均反应速率v（CO2）=0.075mol/（L•min）；
②下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是BD （填字母）．
A．升高温度  B．将CH3OH（g）及时液化抽出  C．选择高效催化剂  D．再充入l molCO2和4molH2
（3）25℃，1.01×105Pa时，16g 液态甲醇完全燃烧，当恢复到原状态时，放出363.3kJ的热量，写出该反应的热化学方程式：CH3OH（l）+$\frac{3}{2}$O2（g）→CO2（g）+2H2O（l）△H=-726.6kJ/mol．
（4）选用合适的合金为电极，以氢氧化钠、甲醇、水、氧气为原料，可以制成一种以甲醇为原料的燃料电池，此电池的负极的电极反应式是：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O．

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