题目内容

6．过氧化钙（CaO2）常用作种子消毒剂、油脂漂白剂和鱼池增氧剂．将SO2通入过氧化钙固体粉末中有气体生成．有人提出：CO2、SO2与过氧化钙的反应原理相同；但也有人提出：SO2具有较强的还原性，CO2无强还原性，反应原理不相同．据此设计如下实验操作探究．
实验一：通过气体体积的测量判断发生的化学反应，实验装置示意图如下：

（1）试剂A可以选用浓硫酸，试剂B的作用是吸收多余的SO2．
（2）读取装置E数据时应做到：
①冷却至室温，②视线与凹液面相切，③调平两容器液面．
（3）实验测得装置C增重m1 g，装置D增重m2 g，装置E中收集到V L液体（已换算成标准状况）．
①用上述有关数据判断，当SO2部分被氧化时V与m1及m2的关系式为0＜V＜$\frac{7{m}_{1}}{30}$．
②若SO2完全被氧化，写出反应的化学方程式：CaO2+SO2=CaSO4．
实验二：向一定量的过氧化钠固体中通入足量SO2，取反应后的固体进行实验探究，以证明过氧化物与SO2反应的特点．提出假设：
假设1：反应后所得固体中只有Na2SO3，SO2未被氧化；
假设2：反应后所得固体中只有Na2SO4，SO2完全被氧化；
假设3：反应后所得固体有Na2SO3和Na2SO4，SO2部分被氧化．
实验探究：
（4）设计实验证明假设3是正确的，简要回答实验过程、现象和结论：取少量反应后的固体于试管中，先加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，后加稀HCl，沉淀部分溶解并产生气泡，证明所得固体为Na2SO3和Na2SO4，SO2部分被氧化．
（5）实验过程中SO2通入量不足会直接影响实验探究结果的科学性，请简要说明原因：若Na2O2剩余，加水溶解时，Na2O2会将Na2SO3氧化为Na2SO4．

分析 （1）过氧化钙和水反应，装置B中试剂能吸收水蒸气，所以试剂为浓硫酸，干燥气体除去水蒸气；
（2）读取装置E的体积时，应冷却至室温，使量取装置的集气瓶内气体的压强与外界大气压一致，读数时视线与凹液面在同一水平线上；
（3）实验测得装置C中过氧化钙质量增加了m1 g，装置D质量增加了m2 g，装置E中收集到的气体为V L（已换算成标准状况下），若SO2未被氧化、则发生反应：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   反应增重
                 1mol    96g
              $\frac{VL}{22.4L/mol}$ m1g
V=$\frac{7{m}_{1}}{30}$L
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
若0＜V＜$\frac{7{m}_{1}}{30}$，则二氧化硫部分被氧化；
实验二：向一定量的过氧化钠固体中通入足量的SO2，取反应后的固体进行实验探究
假设1：反应后固体只有 Na2SO3，证明SO2未被氧化；
假设2：反应后固体中只有 Na2SO4，证明SO2完全被氧化；
假设3：固体为Na2SO3和Na2SO4的混合物；
（4）证明假设3是正确的，实验设计为：取反应后的固体放入试管中，加少量的水溶解，加入氯化钡溶液有白色沉淀生成，再加入稀盐酸沉淀部分溶解，证明原固体中即有亚硫酸钠也有硫酸钠，即过氧化钠部分氧化二氧化硫．
（5）实验过程中SO2的通入量直接影响探究实验结果的科学性，若剩余过氧化钠，固体加水溶解时，过氧化钠能将亚硫酸钠氧化为硫酸钠，检验出的硫酸根离子不能确定是过氧化钠和二氧化硫反应生成的；

解答 解：（1）过氧化钙和水反应，装置B中试剂能吸收水蒸气，所以试剂为浓硫酸，干燥气体除去水蒸气；
故答案为：浓硫酸；吸收多余的SO2；
（2）读取量筒读数时，应冷却至室温，量筒内液面与广口瓶中的液面在同一水平线上，视线与凹液面在同一水平线上，
故答案为：调平两容器液面；
（3）实验测得装置C中过氧化钙质量增加了m1 g，装置D质量增加了m2 g，装置E中收集到的气体为V L（已换算成标准状况下），若SO2未被氧化、则发生反应：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   反应增重
                 1mol    96g
              $\frac{VL}{22.4L/mol}$ m1g
V=$\frac{7{m}_{1}}{30}$L
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，
若0＜V＜$\frac{7{m}_{1}}{30}$，则二氧化硫部分被氧化，
故答案为：0＜V＜$\frac{7{m}_{1}}{30}$；CaO2+SO2=CaSO4；
实验二：
假设1：反应后固体只有 Na2SO3，证明SO2未被氧化；
假设2：反应后固体中只有 Na2SO4，证明SO2完全被氧化；
假设3：反应后所得固体有Na2SO3和Na2SO4，SO2部分被氧化，
故答案为：Na2SO4；反应后所得固体有Na2SO3和Na2SO4，SO2部分被氧化；
（4）证明假设3是正确的，实验设计为：取少量反应后的固体于试管中，先加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，后加稀HCl，沉淀部分溶解并产生气泡，证明所得固体为Na2SO3和Na2SO4，SO2部分被氧化，
故答案为：取少量反应后的固体于试管中，先加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，后加稀HCl，沉淀部分溶解并产生气泡，证明所得固体为Na2SO3和Na2SO4，SO2部分被氧化；
（5）实验过程中SO2的通入量直接影响探究实验结果的科学性，若剩余过氧化钠，固体加水溶解时，过氧化钠能将亚硫酸钠氧化为硫酸钠，检验出的硫酸根离子不能确定是过氧化钠和二氧化硫反应生成的，
故答案为：若Na2O2剩余，加水溶解时，Na2O2会将Na2SO3氧化为Na2SO4．

点评 本题考查了性质方案的设计，题目难度中等，明确二氧化硫性质应用和实验验证方法为解答关键，注意掌握性质方案设计与评价原则，试题培养了学生的分析能力及化学实验能力．

练习册系列答案
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14．NA为阿伏加罗常数的值，下列叙述正确的是（　　）
A．1molCH3+中含有的电子数为10NA
B．1mol铁粉与1mol水蒸气充分反应转移的电子数为3A
C．0.1mol/L的Al2（SO4）3溶液中，Al3+的数目小于0.2NA
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15．下列实验的失败原因可能是因为缺少必要的实验步骤造成的是（　　）
①将乙醇和乙酸混合，再加入稀硫酸共热制乙酸乙酯
②实验室用无水乙醇和浓硫酸共热到140℃制乙烯
③验证某RX是碘代烷，把RX与烧碱水溶液混合加热后，将溶液冷却后再加入硝酸银溶液出现褐色沉淀
④做醛的还原性实验时，当加入新制的氢氧化铜悬浊液后，未出现红色沉淀
⑤检验淀粉已经水解，将淀粉与少量稀硫酸加热一段时间后，加入银氨溶液后未析出银镜．
A．③④⑤B．①③④⑤C．①④⑤D．④⑤
14．下列各组离子中，因发生氧化还原反应而不能大量共存的是（　　）
A．Na+  OH-  SO42-  HCO3-B．OH-  NH4+  SO42-  Ba2+
C．Fe2+  H+  SO42-  NO3-D．H+  K+  Cl-   HCO3-
1．为了充分应用资源，用工业废碱液（Ca（OH）2、NaOH）与烟道气（回收成份SO2）来制取石膏（CaSO4•2H2O）和过二硫酸钠（Na2S2O8）．设计简要流程如下：

（1）烟道气中S02与废碱生成沉淀的化学方程式为Ca（OH）2+SO2=CaSO3↓+H2O；操作a的名称是过滤．
（2）生成CaSO4•2H2O过程中没有涉及到的化学反应类型为CE（填序号）．
A．复分解反应  B．化合反应  C．分解反应  D 氧化反应  E．置换反应
（3）溶液I通人空气发生反应的化学方程式为2Na2SO3+O2=2Na2SO4．
（4）用惰性电极电解时，阳极生成Na2S2O8的电扳反应为2SO42--2e-=S2O82-；在整个流程中可以循环利用的物质是
H2O和NaOH（填化学式）．
（5）一定条件下将S8（s）、O2（g）、NaOH（s）转化的过程中能量关系可用图简单表示．则S8（s）燃烧热的热化学反应方程式为S8（s）+8O2（g）=8SO2（g）△H=-8（a-b）kJ/mol．
（6）若制取a g Na2S2O8时，阳极有bL氧气（标况）产生．则电解生成的H2体积在标准状况为$\frac{11.2a}{119}$+2bL．
11．将白色的无水CuSO4溶解于水中，溶液呈蓝色，是因为生成了一种呈蓝色的配位数是4的配合离子，请写出生成此配合离子的离子方程式：Cu2++4H2O═[Cu（H2O）4]2+．
18．乙醇的沸点是78℃，能与水以任意比混溶，易与氯化钙结合生成配合物．乙醚的沸点为34，.6℃，难溶于水，乙醚极易燃烧．实验室制乙醚的反应原理是2CH3CH2OH$→_{140℃}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH3CH2-O-CH2CH3（乙醚）+H2O
实验步骤：
Ⅰ．乙醚的制备
在分液漏斗中加入2mL 95%的乙醇，在一干燥的三颈烧瓶中放入12mL 95%的乙醇，在冷水浴中的冷却下边摇动边缓慢加入12mL浓硫酸，使混合均匀，并加入2粒沸石．实验装置如图：将反应瓶放在电热套上加热，使温度迅速地上升到140℃，开始由分液漏斗慢慢滴加乙醇，控制流速并保持温度在135～140℃之间．待乙醇加完后，继续反应10min，直到温度上升到160℃止．关闭热源，停止反应．
Ⅱ．乙醚的精制
将馏出物倒入分液漏斗中，依次用8mL 15% NaOH溶液、8mL饱和食盐水洗涤，最后再用8mL饱和氯化钙溶液洗涤2次，充分静置后分液．将乙醚倒入干燥的锥形瓶中，用块状无水氯化钙干燥．待乙醚干燥后，加入到蒸馏装置中用热水浴蒸馏，收集33～38℃的馏分．
请根据上述信息，完成下列问题：
（1）乙醚的制备和精制过程中都需要使用沸石，其作用是防止暴沸，如果实验中忘记加沸石，需要怎么处理？停止加热，冷却后补加沸石．
（2）乙醚的制备和精制过程中都需要使用温度计，其水银球位置是否相同？否（填“是”或“否”），原因是制备要控制反应液的温度，水银球要放在反应液里；蒸馏要测馏份的温度，要放在支管口处
（3）仪器C的名称为（直形）冷凝管．
（4）如果温度太高，将会发生副反应，产物是乙烯．
（5）精制乙醚中，加入15% NaOH溶液的作用是除去酸性杂质，加入饱和氯化钙溶液的作用是除乙醇．
15．某有机物的蒸气，完全燃烧时需三倍于其体积的O2，产生二倍于其体积的二氧化碳（相同状况），该有机物可能是（　　）
A．CH4B．C2H5OHC．CH3CHOD．CH3COOH
16．如图1中A～J均为有机化合物．

根据图中信息，回答下列问题：
（1）环状化合物A的相对分子质量为82，其中含碳87.80%，含氢12.20%．B的一氯代物仅有一种，B的结构简式为．
（2）M是B的一种同分异构体，M能使溴的四氯化碳溶液褪色，分子中所有的碳原子共平面，则M的结构简式为．
（3）由A生成D的反应类型是加成反应．
（4）G的分子式为C6H10O4，0.146g G需用20mL 0.100mol•L-1 NaOH溶液完全中和，J是一种高分子化合物．则由G转化为J的化学方程式为．
（5）分子中含有两个碳碳双键，且两个双键之间有一个碳碳单键的烯烃与单烯烃可发生如图2反应：则由E和A反应生成F的化学方程式为．

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