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10.过氧化钙(CaO2)是一种白色、无毒、难溶于水的固体,能杀菌消毒,广泛用于果蔬保鲜、空气净化、污水处理等方面.工业生产过程如下:

①在NH4Cl溶液中加入Ca(OH)2;
②在第①步的生成的产物中加入30% H2O2,反应生成CaO2•8H2O沉淀;
③经过陈化、过滤,水洗得到CaO2•8H2O,再脱水干燥得到CaO2.
完成下列填空:
(1)第①步反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2=2NH3•H2O+CaCl2.
(2)生产中可循环使用的物质是NH4Cl.
(3)检验CaO2•8H2O是否洗净的方法是取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加少量硝酸酸化的硝酸银溶液,观察是否产生白色沉淀,如果产生白色沉淀就证明没有洗涤干净,否则洗涤干净.
(4)已知CaO2在350℃迅速分解生成CaO和O2.如图是实验室测定产品中CaO2含量的装置(夹持装置省略).
若所取产品质量是m g,测得气体体积为V mL(已换算成标准状况),则产品中CaO2的质量分数为$\frac{9V}{14m}$%(用字母表示).过氧化钙的含量也可用重量法测定,需要测定的物理量有样品质量和反应后固体质量.

分析 (1)第①步中氯化铵和氢氧化钙发生复分解反应生成一水合氨和氯化钙;
(2)第②步发生反应:CaCl2+H2O2+2NH3•H2O+6H2O=CaO2•8H2O↓+2NH4Cl,氯化铵可以循环利用;
(3)CaO2•8H2O表面会附着氯化铵,用硝酸银溶液检验最后一次洗涤液中是否含有氯离子判断是否洗涤干净;
(4)发生反应:2CaO2$\frac{\underline{\;350℃\;}}{\;}$2CaO+O2↑,由氧气体积结合方程式计算产品中CaO2的质量分数;
过氧化钙的含量也可用重量法测定,需要测定的物理量有样品质量和反应后固体质量.

解答 解:(1)第①步中氯化铵和氢氧化钙发生复分解反应生成一水合氨和氯化钙,反应方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2=2NH3•H2O+CaCl2,
故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2=2NH3•H2O+CaCl2;
(2)第②步发生反应:CaCl2+H2O2+2NH3•H2O+6H2O=CaO2•8H2O↓+2NH4Cl,第①步消耗氯化铵,第②步又生成氯化铵,故氯化铵可以循环利用,
故答案为:NH4Cl;
(3)CaO2•8H2O表面会附着氯化铵,检验洗涤干净方法为:取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加少量硝酸酸化的硝酸银溶液,观察是否产生白色沉淀,如果产生白色沉淀就证明没有洗涤干净,否则洗涤干净,
故答案为:取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加少量硝酸酸化的硝酸银溶液,观察是否产生白色沉淀,如果产生白色沉淀就证明没有洗涤干净,否则洗涤干净;
(4)设产品中CaO2的质量分数为y,则:
2CaO2$\frac{\underline{\;350℃\;}}{\;}$2CaO+O2↑
144g            22.4L
mg×y           V×10-3L
所以144g:mg×y=22.4L:V×10-3L
解得y=$\frac{144V}{22400m}$=$\frac{9V}{14m}$%,
过氧化钙的含量也可用重量法测定,需要测定的物理量有样品质量和反应后固体质量,
故答案为:$\frac{9V}{14m}$%;样品质量和反应后固体质量.

点评 本题考查制备实验方案评价,为高频考点,侧重考查离子检验、化学反应方程式的书写、物质含量测定等知识点,明确实验原理及物质性质是解本题关键,难点是题给信息的挖掘和运用.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

3.食品加工中常用焦亚硫酸钠(Na2S205)作漂白剂、防腐剂和疏松剂.
现在实验室制备焦亚硫酸钠,其反应依次为:(i)2NaOH+S02═Na2S03+H20;
(ii)Na2S03+H20+S02═2NaHS03;            (iii)2NaHS03$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2S20s+H20
查阅资料:焦亚硫酸钠为黄色结晶粉末,150℃时开始分解,在水溶液或含有结晶水时更易被空气氧化.
实验装置如下:

(l)实验室可用废铝丝与NaOH溶液制取H2,其离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑.
(2)通氢气一段时间后,以恒定速率通入S02,开始的一段时间溶液温度迅速升高,随后温度缓慢
变化,溶液开始逐渐变黄.“温度迅速升高”的原因为S02与NaOH溶液的反应是放热反应.实验后期须利用水浴使温度保持在约80℃.
(3)反应后的体系中有少量白色亚硫酸钠析出,除去其中亚硫酸钠固体的方法是趁热过滤;然后获得较纯的无水Na2S205应将溶液冷却到30℃左右过滤,控制“30℃左右”的理由是此时溶液中Na2S03不饱和,不析出.
(4)图3为真空干燥Na2S205晶体的装置,通入H2的目的是排出空气,防止焦亚硫酸钠被氧化.
(5)常用剩余碘量法测定产品中焦亚硫酸钠的质量分数.已知:S2052-+2I2+3H20═2S042~+4I一+6H+;
2S2032-+I2═S4062-+2I一.请补充实验步骤(可提供的试剂有:焦亚硫酸钠样品、标准碘溶液、淀粉溶
液、酚酞溶液、标准Na2S203溶液及蒸馏水).
①精确称取产品0.2000g放入碘量瓶(带磨口塞的锥形瓶)中.
②准确移取一定体积的已知浓度的标准碘溶液(过量)并记录数据,在暗处放置5min,然后加入
5mL冰醋酸及适量的蒸馏水.
③用标准Na2S203溶液滴定至接近终点.
④加入少量淀粉溶液,继续用Na2S203标准溶液滴定至蓝色刚好褪去且半分钟内颜色不复色,记录滴定所消耗的体积.
⑤重复步骤①~④;根据相关记录数据计算出平均值.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

1.可逆反应2A+B?2C(g)(正反应放热),随温度变化气体平均摩尔质量如图所示,则下列叙述正确的是(  )
A.A和B可能都是固体B.A和B一定都是气体
C.若B为固体,则A一定是气体D.A和B不可能都是气体

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

18.Na2S2O3是重要的化工原料,易溶于水,在中性或碱性环境中稳定.
Ⅰ.制备Na2S2O3•5H2O
反应原理:Na2SO3(aq)+S(s) $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2S2O3(aq)
实验步骤:
①称取15g Na2SO3加入圆底烧瓶中,再加入80mL蒸馏水.另取5g研细的硫粉,用3mL乙醇润湿,加入上述溶液中.
②安装实验装置(如图1所示,部分夹持装置略去),水浴加热,微沸60min.
③趁热过滤,将滤液水浴加热浓缩,冷却析出Na2S2O3•5H2O,经过滤、洗涤、干燥,得到产品.
回答问题:
(1)硫粉在反应前用乙醇润湿的目的是使硫粉易于分散到溶液中.
(2)仪器a的名称是冷凝管,其作用是冷凝回流.
(3)产品中除了有未反应的Na2SO3外,最可能存在的无机杂质是Na2SO4.检验是否存在该杂质的方法是取少量产品溶于过量稀盐酸,过滤,向滤液中加BaCl2溶液,若有白色沉淀,则产品中含有Na2SO4.
(4)该实验一般控制在碱性环境下进行,否则产品发黄,用离子反应方程式表示其原因:S2O32?+2H+=S↓+SO2↑+H2O.
Ⅱ.测定产品纯度
准确称取W g产品,用适量蒸馏水溶解,以淀粉作指示剂,用0.100 0mol•L-1碘的标准溶液滴定.反应原理为2S2O32-+I2═S4O62-+2I-
(5)滴定至终点时,溶液颜色的变化:由无色变为蓝色.
(6)滴定起始和终点的液面位置如图2,则消耗碘的标准溶液体积为18.10mL.产品的纯度为(设Na2S2O3•5H2O相对分子质量为M,只列式不计算)$\frac{3.620×1{0}^{-3}M}{W}$×100%.
Ⅲ.Na2S2O3的应用
(7)Na2S2O3还原性较强,在溶液中易被Cl2氧化成SO42-,常用作脱氯剂,该反应的离子方程式为S2O32?+4Cl2+5H2O=2SO42?+8Cl?+10H+.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

5.有一包白色固体粉末,其中可能含有NaCl、Ba(NO3)2、CuSO4、Na2CO3中的一种或几种,现做以下实验:
①将部分粉末加入水中,振荡,有白色沉淀生成,过滤,溶液呈无色:
②向①的沉淀物中加入足量稀硝酸,固体完全溶解,并有气泡产生;
③取少量②的溶液,滴入稀硫酸,有白色沉淀产生;
④另取①中过滤后的溶液加入足量AgNO3溶液,产生白色沉淀.
根据上述实验事实,回答下列问题:
(1)原白色粉末中一定含有的物质是Ba(NO3)2、Na2CO3,一定不含有的物质是CuSO4,可能含有的物质是NaCl.(写化学式)
(2)过滤时需要的玻璃仪器有(普通)漏斗、玻璃棒、烧杯.
(3)写出对应各步变化的离子方程式.
②BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O;
③Ba2++SO42-=BaSO4↓;
④Ag++Cl-=AgCl↓或2Ag++CO32-=Ag2CO3↓.(写出可能发生反应的一个即可)

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

15.(1)碳原子最外电子层含有4个电子,一个碳原子可以跟其他非金属原子形成4对共价键.
(2)在有机合成过程中,引入碳碳双键的三种方法是醇的消去、卤代烃的消去、炔烃的加成.
(3)根据官能团不同,单糖可分为醛糖和酮糖.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

2.常温下钛的化学活性很小,在较高温度下可与多种物质反应.
(1)工业上由金红石(含TiO2大于96%)为原料生产钛的流程如下:

①沸腾氯化炉中发生的主要反应为:TiO2+2C+2Cl2$\frac{\underline{\;900℃\;}}{\;}$TiCl4+2CO.
②已知:Ti(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)△H=a kJ•mol-1;
2Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s)△H=b kJ•mol-1;
Na(s)=Na(l)△H=c kJ•mol-1;
则:TiCl4(l)+4Na(l)=Ti(s)+4NaCl(s)△H=(2b-4c-a)kJ•mol-1.
③TiCl4遇水强烈水解,写出其水解的化学方程式TiCl4+4H2O=Ti(OH)4↓+4HCl↑
(2)TiO2直接电解法生产钛是一种较先进的方法,电解质为熔融的氯化钙,原理如图所示,二氧化钛电极连接电源负极,该极电极反应为TiO2+4e-=Ti+2O2-.但此法会产生有毒气体,为减少对环境的污染,在电池中用固体氧离子隔膜(氧离子能顺利通过)将两极产物隔开,再将石墨改为某金属陶瓷电极并通入一种还原性气体,该气体是H2.

(3)海绵钛可用碘提纯,原理为Ti(s)+2I2(g)  $?_{约1250℃}^{>400℃}$TiI4(g),下列说法正确的是CD(填字母).
A.该反应正反应的△H>0
B.在不同温度区域,TiI4的量保持不变
C.在提纯过程中,I2的作用是将粗钛从低温区转移到高温区
D.在提纯过程中,I2可循环利用.

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科目:高中化学 来源: 题型:多选题

19.科学家用氮化镓材料与铜组装如图所示人工光合系统,利用该装置成功地实现了以CO2和H20合成CH4.下列有关说法正确的是
(  )
A.该装置中存在两种能量的转换形式
B.电池工作时,H+向负极移动
C.为提高该人工光合系统的工作效率,最好向装置中加入少量盐酸
D.铜电极表面的电极反应式为:C02+8e-+8H+═CH4+2H20

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

20.实验室用苯和浓硝酸、浓硫酸发生反应制取硝基苯的装置如图所示.回答下列问题:
(1)反应需在50℃~60℃的温度下进行,图中给反应物加热的方法是水浴加热,其优点是受热均匀、和温度便于控制;
(2)在配制混合酸时应将浓硫酸加入到浓硝酸中去;
(3)该反应的化学方程式是;反应类型:取代反应
(4)由于装置的缺陷,该实验可能会导致的不良后果是苯、浓硝酸等挥发到空气中,造成污染.
(5)反应完毕后,除去混合酸,所得粗产品用如下操作精制:
①蒸馏   ②水洗   ③用干燥剂干燥    ④用10%NaOH溶液洗   ⑤水洗
正确的操作顺序是B.
A.①②③④⑤B.②④⑤③①C.④②③①⑤D.②④①⑤③

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