题目内容

利用如图所示装置制取氧气并进行相关的实验探究．
（1）将3.9g过氧化钠放入烧瓶中，加入100mLH2O，用排水法收集气体．
①过氧化钠与水反应的化学方程式为：
 
；
②集气瓶充满气体后，怎么从水槽中取出集气瓶？简述操作方法．
 

（2）已知：酚酞在c（OH-）为1.0×10-4mol/L～2.5mol/L时呈红色，且0.5min内不会褪色；H2O2具有氧化性和漂白性．取上述实验得到的溶液于试管中，滴入2滴酚酞试液，溶液变红，但红色迅速褪去．
①有人认为“红色迅速褪去”是由于溶液中c（OH-）过大造成的，试通过估算并对比数据加以说明．
 

②还有人认为“红色迅速褪去”是因为溶液中存在H2O2．试设计实验证明烧瓶内的溶液中可能含有H2O2存在，请简述实验操作．
 
．
③补充实验，证明“红色迅速褪去”与溶液中存在H2O2有关，请简述实验操作．
考点：性质实验方案的设计,钠的重要化合物,实验装置综合,制备实验方案的设计
专题：实验设计题,元素及其化合物
分析：（1）①过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气；
②从水槽中取出集气瓶，应防止气体逸出；
（2）①计算出过氧化钠的物质的量，根据反应的方程式计算生成的氢氧化钠的浓度；
②如存在H2O2，加入二氧化锰，可生成氧气；
③在去除过氧化氢的溶液中再滴加酚酞，如溶液变色，可证明．
解答： 解：（1）①过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，反应的方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，故答案为：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；
②集气瓶充满气体后，取出集气瓶的操作方法为：用玻璃片在水面下盖住集气瓶口将玻璃片与集气瓶一起移出水面将盖有玻璃片的集气瓶正放在实验台上，
故答案为：用玻璃片在水面下盖住集气瓶口，将玻璃片与集气瓶一起移出水面，将盖有玻璃片的集气瓶正放在实验台上；
（2）①3.9g过氧化钠的物质的量为：n（Na2O2）=
3.9g
78g/mol
=0.05mol，根据反应2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑可知，
n（NaOH）=0.1mol，c（OH-）=
0.1mol
0.1L
=1mol/L，因为“酚酞在c（OH-）为1.0×10-4mol/L～2.5mol/L时呈红色，且0.5min内不会褪色”，因此，“红色迅速褪去”不是因为溶液中c（OH-）过大造成的，
故答案为：经估算，烧瓶中c（OH-）约为1mol/L；因为“酚酞在c（OH-）为1.0×10-4mol/L～2.5mol/L时呈红色，且0.5min内不会褪色”，因此，“红色迅速褪去”不是因为溶液中c（OH-）过大造成的；
②如存在H2O2，加入二氧化锰，可生成氧气，方法是取烧瓶中的溶液置于试管中，加入少量MnO2．有气泡放出，用带火星的木条检验，木条复燃，说明溶液中可能有H2O2，
故答案为：取烧瓶中的溶液置于试管中，加入少量MnO2．有气泡放出，用带火星的木条检验，木条复燃，说明溶液中可能有H2O2；
③在去除过氧化氢的溶液中再滴加酚酞，如溶液变色，可证明，可取②中试管里的溶液滴加酚酞试液，溶液变红且不褪色，说明“红色迅速褪去”与H2O2的存在有关，
故答案为：取②中试管里的溶液滴加酚酞试液，溶液变红且不褪色，说明“红色迅速褪去”与H2O2的存在有关．
点评：本题考查了过氧化钠的化学性质实验探究，涉及了简单的化学计算、化学方程式书写，题目难度中等，注意掌握钠及其化合物的性质，明确过氧化钠与水、二氧化碳反应的化学方程式；注意把握基本实验操作方法，为易错点，注意掌握正确的操作方法．
练习册系列答案
相关题目
无色难溶于水的气体是（　　）
A、SO2
B、NO
C、Cl2
D、NO2
（1）实验室有下列仪器，请从A～F中选择适当的仪器（用字母）填空．

①常用于溶解固体物质的仪器是
 
，D的名称是
 
．
②实验室用37%的浓盐酸配制500ml 1mol?L-1的稀盐酸时需要用到上述仪器中的
 
．（多选、少选、错选都不给分）
（2）下列装置常用于物质的分离和提纯，根据下图装置的字母回答：
①下列装置C中的a仪器名称为
 
．
②除去石灰水中悬浮的CaCO3颗粒，需要用
 
装置．
③从含有碘的四氯化碳溶液中分离出单质碘和回收四氯化碳，需要用
 
装置．
如图是实验室用来验证乙烯与氢气反应产物的装置，请回答下列问题：

（1）方框内装置用来制取乙烯，现有下列仪器及用品：①碎瓷片 ②石棉网和铁架台 ③圆底烧瓶 ④温度计（量程100℃）⑤温度计（量程200℃）⑥酒精灯 ⑦单孔塞 ⑧双孔塞⑨导管．其中不需用的仪器及用品有
 
（填序号）．
（2）写出制乙烯化学方程式：
 
．
（3）碱石灰的作用是：
 
．
（4）溴水的作用是：
 
．
（5）出现什么现象可说明生成了乙烷？
 
．
氮是地球上含量最丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用．请回答下列问题：
（1）如图是1mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图，请写出NO2和CO反应的热化学方程式
 
．
（2）在0.5L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下化学反应：
N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）；△H＜0，其化学平衡常数K与温度t的关系如表：请完成下列问题；
t/℃200300400
KK1K20.5
①试比较K1，、K2的大小，K1
 
K2（填写“＞”、“=”或“＜”）
②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是
 
（填序号字母）
a．容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1：3：2
b．v（N2）正=3v（H2）逆
c．容器内压强保持不变
d．混合气体的密度保持不变
③400℃时，反应N2（g）+3H2（g）═2NH3（g）的化学平衡常数的值为
 
．当测得NH3和N2、H2的物质的量分别为3mol和2mol、1mol时，则该反应的v（N2）正
 
v（N2）逆（填写“＞”、“=”或“＜”=）
在高温、高压下CO具有极高的化学活性，能与多种单质或化合物反应．
（1）若在恒温恒容的容器内进行反应C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g），则可用来判断该反应达到平衡状态的标志有
 
．（填字母）
A．容器内的压强保持不变             B．容器中H2浓度与CO浓度相等
C．容器中混合气体的密度保持不变      D．CO的生成速率与H2的生成速率相等
（2）在一容积为2L的密闭容器内加入2mol的CO和6mol的H2，在一定条件下发生如下反应：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）；反应达到平衡时，CO的转化率大于70%，则 CH3OH的物质的量浓度可能为
 
．
A．0.9mol/L     B．1.0mol/L       C．1.5mol/L      D.0.5mol/L
若经过3分钟，CH3OH达到了以上浓度，则v（CO）=
 
，该反应的化学平衡常数表达式为：K=
 
．
（3）一定条件下，CO与H2可合成甲烷，反应方程式为：CO（g）+3H2（g）?CH4（g）+H2O（g）
①一定条件下，该反应能够自发进行的原因是
 
．
②已知部分键能数据如下：
化学健C≡OH-HC-HH-O
键能（kJ/mol）abcd
则该反应的△H=
 
（用含a、b、c、d的式子表示）．
（4）利用NH3和CH4等气体除去烟气中的氮氧化物．已知：CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H1=a kJ?mol-1； 欲计算反应CH4（g）+4NO（g）═CO2（g）+2H2O（l）+2N2（g）的焓变△H2 则还需要查询某反应的焓变△H3，当反应中各物质的化学计量数之比为最简整数比时，△H3=b kJ?mol-1，该反应的热化学方程式是
 
． 据此计算出△H2=
 
kJ?mol-1 （用含a、b的式子表示）．
（5）工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯，反应方程式为：CH3OH（g）+CO（g）?HCOOCH3（g）
△H=-29.1kJ?mol-1．科研人员对该反应进行了研究．部分研究结果如下：

①从反应压强对甲醇转化率的影响“效率“看，工业制取甲酸甲酯应选择的压强范围是
 
．
②实际工业生产中采用的温度是80℃，其理由是
 
．
将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，发生下列反应：3A（g）+B（g）=xC（g）+2D（g）．经4min后测知D的浓度为0.5mol?L-1，c（A）：c（B）=3：5，C的平均反应速率是0.125mol?L-1?min-1，此时A的物质的量浓度为
 
，B的平均反应速率为
 
，x值是
 
．
氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用．请回答下列问题：
（1）I：业合成氨气需要的反应条件非常高且产量低，而一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+）实现氨的电化学合成，从而大大提高了氮气和氢气的转化率．电化学合成氨过程的总反应式为：N2+3H2═2NH3则在电化学合成氨的过程中，阴极反应式为
 
．
（2）在一定条件下，将l mol N2与3mol H2混合于一个10L密闭容器中，反应达到平衡时，如图所示A点混合气体中氨f与25%，试回答：
①在A点所处的状态中，N2的转化率为
 
：
②图中在状态A时，平衡常数为KA，则KA=
 
（填写代入数值的表达式，不要求算出具体数值）：当温度由Tl变化到T2时，KA=
 
KB（填“＞”“＜”或“=”）．
③在容积固定的密闭容器中发生上述反应，各物质的浓度如下表：
c（N2）c（H2）c（H2）
00.61.80
30.52x0.16
60.361.080.48
90.361.080.48
反应从0min到3min之间，H2的反应速率为
 
；反应在3min时，条件发生了改变，改变的条件可能是
 
（填序号）．
a．使用催化剂    b．降低温度    c．增加．H2的浓度．
①在进行过滤操作时，需用到的玻璃仪器是
 
、
 
、
 

②在进行分液和配制物质的量浓度溶液时，首先要分别对分液漏斗、容量瓶进行
 
．
③用一种试剂除去NaCl溶液中含有的CuCl2，写出所用试剂及反应的化学方程式除杂试剂：
 
（写化学式）离子方程式：
 
．
④如何检验粗盐溶液中是否含有SO42-
 
．

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