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7．过氧化钠（Na2O2）是中学常见物质，常见的过氧化物还包括过氧化钙（CaO2）．已知：过氧化钠与CO2反应有气体生成，而将SO2通入过氧化钠粉末中也有气体生成．有人提出CO2、SO2与过氧化钠的反应原理相同，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进行判断．
实验一：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，以证明过氧化物与SO2反应的特点．
（1）提出假设：
假设1：反应后固体中只有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：Na2SO3和Na2SO4的混合物证明SO2部分被氧化．
实验探究：
实验二：通过测量气体的体积判断发生的化学反应，实验装置如图：
（2）试剂A可以选用浓硫酸，试剂B的作用是吸收未反应的SO2．
（3）实验测得装置C中过氧化钠质量增加了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），用上述有关测量数据判断，SO2未被氧化、完全被氧化的V-m1关系式．未被氧化：V=$\frac{7{m}_{1}}{30}$L，完全被氧化：V=0．
（4）若SO2完全被氧化，写出反应的化学方程式：SO2+Na2O2═Na2SO4．

分析 （1）根据假设一和假设二推断假设三为Na2SO3和Na2SO4的混合物，得出结论即可；
（2）过氧化钠和水反应，装置A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；试剂B除去过量的SO2；
（3）若Na2SO3未被氧化发生的反应只有2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2根据差量法计算即可；
（4）若SO2完全被氧化生成固体是硫酸钠．

解答 解：（1）固体为Na2SO3和Na2SO4的混合物，证明SO2部分被氧化，故答案为：Na2SO3和Na2SO4的混合物；SO2部分被氧化；
（2）过氧化钠和水反应，装置A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；装置B为测定生成氧气的体积，需要把剩余的二氧化硫除去，实验B装置作用是吸收未反应的SO2；
故答案为：浓硫酸；吸收未反应的SO2；
（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：2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2
依据化学方程式和反应增重计算E中收集的氧气：
2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2       反应增重
                  1mol        96g
                $\frac{VL}{22.4L/mol}$    m1g
解得：V=$\frac{7{m}_{1}}{30}$L
若SO2全部被氧化发生的反应为：Na2O2+SO2=Na2SO4；反应过程中无氧气生成，V=0，若0＜V＜$\frac{7{m}_{1}}{30}$，则SO2部分被氧化；
故答案为：V=$\frac{7{m}_{1}}{30}$L；V=0；
（4）若SO2完全被氧化，反应的化学方程式为：SO2+Na2O2═Na2SO4，故答案为：SO2+Na2O2═Na2SO4．

点评 本题考查了二氧化硫性质应用和实验验证，实验设计的步骤和实验方案的确定应根据题干要求分析判断，关键是读懂题干信息，依据题干条件计算判断，题目较难．

练习册系列答案
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17．为探究Na、Mg、Al的金属活动性顺序，某课外小组同学进行了如下实验：
实验1、将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中．
2、将一小段用砂纸打磨后的镁带放入试管中，加入少量水，加热至水沸腾，冷却后，向试管中滴加酚酞溶液．
3、将一小段镁带投入稀盐酸中．
4、将一小片铝投入稀盐酸中．
他们记录的实验现象有：
实验
现象		①剧烈反应，迅速生成大量的气体．
②浮在水面上，熔成小球，不断游动，小球渐小最终消失，溶液变红．
③反应不剧烈，产生无色气体．
④有气体产生，溶液变成红色．
请帮助该小组同学补充下列实验报告中的内容．
（1）在下表中填写与实验相对应的实验现象序号：
实验1234
实验现象
（2）写出钠与水反应的化学方程式2Na+2H2O=2NaOH+H2↑．
（3）实验结论是金属活动性顺序为Na＞Mg＞Al．
（4）用原子结构理论对上述实验结论进行解释：同周期元素从左至右，原子的电子层数相同，核电荷数逐渐增多，原子半径逐渐碱性，原子核对电子的引力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱，因此金属性逐渐减弱．
18．下列关于碱金属的叙述中不正确的是（　　）
A．碱金属单质在化学反应中表现出强还原性
B．Li 在氧气中燃烧主要生成Li2O2
C．碱金属离子的氧化性随着离子半径的增大而减小
D．随核电荷数的增加，单质与水反应剧烈程度增大
15．已知pH=1的某溶液中存在较多的Ba2+、NO3-，则该溶液中还可能大量存在的离子组是（　　）
A．Fe3+、F-、Cl-B．Mg2+、SO42-、Br-C．Mg2+、Cl-、Fe2+D．Na+、NH4+、Cu2+
2．符号为N的能层最多能容纳的电子数是（　　）
A．18B．32C．14D．15
12．某校化学兴趣小组的同学对硝酸盐的受热分解进行探究．他们设计了如图装置分别加热了NaNO3、Cu（NO3）2、AgNO3．（加热及夹持装置未画出）
（1）甲同学加热的是NaNO3．加热过程发现：装置②中产生气泡，部分石蕊试液被压至装置③中，且石蕊试液不变色；用带火星的木条检验②中的气体，木条复燃；分析装置①中剩余的固体得知，剩余固体中含有N元素且显+3价．请写出NaNO3受热分解的化学方程式：2NaNO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NaNO2+O2↑；
（2）乙同学加热的是Cu（NO3）2．加热过程发现：装置②中也有气泡产生，但在上升的过程中消失．装置①中的固体逐渐变为黑色．请写出Cu（NO3）2受热分解的化学方程式：2NaNO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NaNO2+O2↑，实验过程中还应看到的现象为石蕊试液逐渐变为红色，液体几乎不被压至装置③中．
（3）丙同学加热的是AgNO3．加热过程发现：装置②中也有气泡产生，但在上升的过程中气泡部分消失，剩余的气体也能使带火星的木条复燃．石蕊试液也逐渐变为红色，有少量液体被压至装置③中．装置①中的固体逐渐变为黑色．丙同学据此写出了AgNO3受热分解可能的两种化学方程式：
（Ⅰ）4AgNO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Ag2O+4NO2↑+O2↑，
（Ⅱ） 2AgNO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Ag+2NO2↑+O2↑．
请你分析，可能正确的是哪一个并说明理由：Ⅱ正确，如果Ⅰ正确，则装置②中的气泡应全部消失，不会有液体被压至装置③中．
请你设计一个简单的实验证明你的结论是正确的：向装置①中的残留固体加入少量浓硝酸，产生红棕色气体；
（4）由上述3个实验的结果，请你推测：硝酸盐受热分解的产物可能与硝酸盐中金属的活泼性不同有关．
19．溴乙烷在不同溶剂中与NaOH发生不同类型的反应，生成不同的反应产物．
某同学依据溴乙烷的性质，用右图实验装置（铁架台、酒精灯略）验证取代反应和消去反应的产物，请你一起参与探究．      
实验操作Ⅰ：在试管中加入5mL 1mol/L NaOH溶液和5mL 溴乙烷，振荡．
实验操作II：将试管如图固定后，水浴加热．
（1）用水浴加热而不直接用酒精灯加热的原因是使试管受热均匀，减少溴乙烷的损失．
（2）观察到溶液分层消失现象时，表明溴乙烷与NaOH溶液已完全反应．
（3）鉴定生成物中乙醇的结构，可用的波谱是核磁共振氢谱或红外光谱．
（4）为证明溴乙烷在NaOH乙醇溶液中发生的是消去反应，在你设计的实验方案中，需要检验的是生成的气体，检验的方法是将生成的气体先通过盛有水的试管，再通入盛有酸性KMnO4溶液的试管，酸性KMnO4溶液褪色（或直接通入溴的四氯化碳溶液，四氯化碳褪色）（需说明：所用的试剂、简单的实验操作及预测产生的实验现象）．
16．锌钡白是一种白色颜料．工业上是由ZnSO4与BaS溶液混合而成：BaS+ZnSO4=ZnS↓+BaSO4↓．请根据以下工业生产流程（图1）回答有关问题．
Ⅰ、ZnSO4溶液的制备与提纯：
有关资料：a．菱锌矿的主要成分是ZnCO3，含少量SiO2、FeCO3、Cu2（OH）2CO3等；
b．Zn（OH）2与Al（OH）3相似，能溶于过量的NaOH溶液生成Na2ZnO2．
（1）②中使用的氧化剂最好是下列的D（选填字母代号）．
A．Cl2B．浓HNO3C．KMnO4D．H2O2
（2）为了达到综合利用、节能减排的目的，上述流程步骤④中的CO2可以来自于步骤①（选填①、②、③、⑤）．
（3）写出步骤②加入氧化剂反应的离子方程式2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O．
（4）与Al相似，Zn也能溶于NaOH溶液．写出将Zn片和Cu片放入NaOH溶液中形成原电池的负极电极反应式：Zn-2e-+4OH-=ZnO22-+2H2O．
Ⅱ、BaS溶液的制备：（图2）
有关数据：Ba（s）+S（s）+2O2（g）═BaSO4（s）△H1=-1473.2kJ•mol-1
C（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）═CO（g）△H2=-110.5kJ•mol-1
Ba（s）+S（s）═BaS（s）△H3=-460kJ•mol-1
（5）若BaSO与煤粉（主要成份是碳）煅烧还原的产物仅为BaS和CO，则其反应的热化学方程式为：BaSO4（s）+4C（s）=BaS（s）+4CO（g）△H=+571.2 kJ•mol-1．
Ⅲ、制取锌钡白：
（6）如果生产流程步骤⑤硫酸过量，则ZnSO4与BaS溶液混合制取锌钡白产生的后果是过量的酸与BaS溶液混合会产生有毒的H2S污染空气，而且会降低锌钡白的产率．
17．下列对化学反应的认识，不正确的是（　　）
A．化学反应必然引起物质状态的变化B．化学反应会引起化学键的变化
C．化学反应必然伴随着能量的变化D．化学反应会产生新的物质

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