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10.过氧化钙是一种温和的氧化剂,常温下为白色的固体,易溶于酸,难溶于水、乙醇等溶剂.某实验小组拟选用如下装置如图1(部分固定装置略)制备过氧化钙.

(1)请选择必要的装置,按气流方向连接顺序为dfebcf或dfecbf_(填仪器接口的字母编号,装置可重复使用).
(2)根据完整的实验装置进行实验,实验步骤如下:①检验装置的气密性后,装入药品;②打开分液漏斗活塞,通入一段时间气体,加热药品;③反应结束后,熄灭酒精灯,待反应管冷却至室温,停止通入氧气,并关闭分液漏斗的活塞(填操作);④拆除装置,取出产物.
(3)若钙在空气中燃烧生成氮化钙(Ca3N2),同时可能生成过氧化钙.请利用下列试剂,设计实验检验钙的燃烧产物中是否含有过氧化钙取样品少许于试管中,加入酸化的FeCl2溶液溶解后,滴加KSCN溶液,若溶液变红色,则说明样品中含有过氧化钙;若溶液不变红色,则说明样品中不含有过氧化钙.(简要说明实验步骤、现象和结论)限选试剂:酸化的FeCl2溶液、NaOH溶液、KSCN溶液、稀硝酸
(4)利用反应Ca2++H2O2+2NH3+8H2O═CaO2•8H2O↓+2NH4+,在碱性环境下制取CaO2    的装置如图2:C中沉淀反应时常用冰水浴控制温度在0℃左右,其可能的原因分析:该反应是放热反应,温度低有利于提高CaO2•8H2O产率;温度低可减少过氧化氢的分解,提高过氧化氢的利用率
(5)测定产品中CaO2含量的实验步骤如下:
步骤一:准确称取a g产品于有塞锥形瓶中,加入适量蒸馏水和过量的bg KI晶体,再滴入少量2mol•L-1的硫酸,充分反应.
步骤二:向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液(作指示剂).
步骤三:逐滴加入浓度为c mol•L-1的Na2S2O3溶液至反应完全,滴定至终点,记录数据,再重复上述操作2次,得出三次平均消耗Na2S2O3,溶液体积为V mL.CaO2的质量分数为$\frac{36cV×1{0}^{-3}}{a}×100%$(用字母表示).[已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-].

分析 (1)一般制备纯净干燥的气体的实验装置的顺序为:制备装置→除杂装置→干燥装置等;
(2)实验结束时为防止空气进入装置,还要继续通氧气直到装置冷却;
(3)根据过氧化钙的氧化性,可选择氯化亚铁溶液与其反应,检验是否生成三价铁离子即可;
(4)利用反应Ca2++H2O2+2NH3+8H2O═CaO2•8H2O↓+2NH4+,在碱性环境下制取CaO2,常用冰水浴控制温度在0℃左右,其可能的原因为:温度低可减少过氧化氢的分解,提高过氧化氢的利用率,该反应是放热反应,温度低有利于提高CaO2•8H2O产率;
(5)酸性条件下,CaO2+4H++2I-═Ca2++2H2O+I2,用淀粉做指示剂,碘遇淀粉变蓝色,结束时溶液由蓝色变成无色;根据电子转移守恒及题中反应方程式,可得关系式:CaO2~I2~2S2O32-,设样品中CaO2的质量分数为x,根据关系式列方程计算.

解答 解:(1)制备过氧化钙时,用双氧水制备氧气,钙属于极活泼的金属,极易与水反应生成氢氧化钙和氢气,而制备的氧气中会混有水蒸气,所以在与钙化合之前需要干燥,选用试剂是浓硫酸;同时为防止空气中水蒸气进入,最后还需要连接浓硫酸的洗气瓶,所以正确的顺序为:dfebcf或dfecbf;
故答案为:dfebcf或dfecbf;
(2)实验结束时为防止空气进入装置,还要继续通氧气直到装置冷却,所以实验结束时的操作为熄灭酒精灯,待反应管冷却至室温,停止通入氧气,并关闭分液漏斗的活塞,
故答案为:熄灭酒精灯,待反应管冷却至室温,停止通入氧气,并关闭分液漏斗的活塞;
(3)根据过氧化钙的氧化性,可选择氯化亚铁溶液与其反应,检验是否生成三价铁离子,方法为:取样品少许于试管中,加入酸化的FeCl2溶液溶解后,滴加KSCN溶液,若溶液变红色,则说明样品中含有过氧化钙;若溶液不变红色,则说明样品中不含有过氧化钙;
故答案为:取样品少许于试管中,加入酸化的FeCl2溶液溶解后,滴加KSCN溶液,若溶液变红色,则说明样品中含有过氧化钙;若溶液不变红色,则说明样品中不含有过氧化钙;
(4)利用反应Ca2++H2O2+2NH3+8H2O═CaO2•8H2O↓+2NH4+,在碱性环境下制取CaO2,常用冰水浴控制温度在0℃左右,其可能的原因为:温度低可减少过氧化氢的分解,提高过氧化氢的利用率,该反应是放热反应,温度低有利于提高CaO2•8H2O产率;
故答案为:温度低可减少过氧化氢的分解,提高过氧化氢的利用率;
(5)酸性条件下,CaO2+4H++2I-═Ca2++2H2O+I2,碘遇淀粉变蓝色,滴入最后一滴Na2S2O3溶液,溶液由蓝色变成无色,且30s内不出现蓝色,说明滴定到达终点;
根据电子转移守恒及题中反应方程式,可得关系式:CaO2~I2~2S2O32-,设样品中CaO2的质量分数为x,则:CaO2~I2~2S2O32-,
              72g        2mol
             a x g      V×10-3L×c mol.L-1
所以72g:ax g=2mol:V×10-3L×c mol.L-1
解得x=$\frac{36cV×1{0}^{-3}}{a}×100%$;
故答案为:淀粉溶液;$\frac{36cV×1{0}^{-3}}{a}×100%$.

点评 本题考查实验方案的设计、物质组成及含量测定计算,题目难度中等,明确实验目的和实验原理为解答关键,注意掌握性质实验方案设计的与评价原则,明确探究物质组成及含量测定的方法,试题充分考查学生的分析理解能力及知识迁移应用能力.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

20.铝及其化合物在生产和生活等方面有广泛的应用.请回答下列问题:
(1)镓、硼与铝位于同一主族,相同条件下,相同物质的量浓度的①Na[A1(OH)4]溶液、②Na[Ga(OH)4]溶液、③Na[B(OH)4]溶液,其pH由大到小的顺序为②①③(填序号).
(2)(NH4)A1(SO4)2是一种重要的化工原料,向某种(NH4)A1(SO4)2溶液中滴加1mol•L-1 NaOH溶液,沉淀的质量随NaOH溶液体积变化如图所示.
①(NH4)A(SO4)2溶液中离子浓度由小到大的顺序为c(OH-)<c(H+)<c(Al3+)<c(NH4+)<c(SO42-).
②AB段发生反应的化学方程式为NH4++OH-=NH3•H2O.
(3)以铝作阳极,常温下,离子液体(由有机阳离子、A12C17-、A1C14-组成)作为电解质溶    液,可在金属制品上镀铝.电镀过程中,不产生其他离子,且有机阳离子不参与电极反    应.则阳极的电极反应式为Al-3e-+7AlCl4-=4Al2Cl7-.
(4)聚合氯化铝晶体是一种高效水处理剂,其化学式为[A12(OH)aC1b•nH2O]m.某工厂用工业废料为原料制取该物质的流程如图:

①聚合氯化铝晶体化学式中a和b必须满足的关系式为a+b=6.
②酸性溶液中一定存在的金属阳离子有Fe2+、Al3+.
③现有A1C13与FeCl3混合溶液,其中Al3+、Fe3+的物质的量之和为0.10mol,若向其中加入340mL、1mol•L-1 NaOH溶液,x=n(Al3+)/[n(A13+)+n(Fe3+)],请在图中画出沉淀总物质的量y随x(0<x≤0.6)的变化曲线.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

1.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素.Y与W同主族,Z所在的族序数等于周期数,X、Y最外层电子数之和为7;X、Z原子的电子数总和与Y、W原子的电子数总和之比为7:12.下列说法正确的是(  )
A.原子半径:r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W)
B.Y的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱
C.由X、Y组成的物质与由Y、W组成的物质化合,可能发生氧化还原反应
D.常温下,Z的单质一定易溶于由X、Y、W三种元素组成的化合物的溶液

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

18.化学已经渗透到人类生活、生产的各个方面,下列说法不正确的是(  )
A.我国首艘航母“辽宁舰”上用于载机降落的拦阻索是特种钢缆,属于金属材料
B.研制高性能的耐磨轮胎,可减少PM2.5等颗粒物的产生
C.采用纳米TiO2光触媒技术,将装修材料中释放的HCHO转化为无害物质
D.高纯度的硅单质广泛用于光导纤维,光导纤维遇强碱会造成“短路”

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

5.X、Y、Z、M、W五种主族元素分属三个短周期,且原子序数依次增大.X、Z同族,可形成离子化合物ZX;Y′、M同主族,可形成MY2、MY3两种分子.下列说法中正确的是(  )
A.原子半径的大小:W>Z>X
B.气态氢化物的还原性:Y>M
C.最高价氧化物的水化物的酸性:M>W
D.X与Y可形成10电子分子和18电子分子

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

15.亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂,主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌.某化学兴趣小组同学展开对漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)的研究.
已知:NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO2•3H2O,高于38℃时析出的晶体是NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl.Ba(ClO)2可溶于水.
利用如图所示装置进行实验.

(1)仪器a的名称为三颈烧瓶,装置①的作用是吸收多余的ClO2气体,防止污染环境,装置③的作用是防止倒吸  
(2)装置②中产生ClO2,涉及反应的化学方程式为2NaClO3+Na2SO3+H2SO4(浓)═2ClO2↑+2Na2SO4+H2O;装置④中反应生成NaClO2的化学方程式为2NaOH+2ClO2+H2O2═2NaClO2+2H2O+O2.
(3)从装置④反应后的溶液获得晶体NaClO2的操作步骤为:①减压,55℃蒸发结晶;②趁热过滤;③用38℃~60℃的温水洗涤;④低于60℃干燥,得到成品.如果撤去④中的冷水浴,可能导致产品中混有的杂质是NaClO3和NaCl.
(4)设计实验检验所得NaClO2晶体是否含有杂质Na2SO4,操作与现象是:取少量晶体溶于蒸馏水,滴加几滴BaCl2溶液,若有白色沉淀出现,则含有Na2SO4,若无白色沉淀出现,则不含Na2SO4.
(5)为了测定NaClO2粗品的纯度,取上述粗产品10.0g溶于水配成1L溶液,取出10mL溶液于锥形瓶中,再加入足量酸化的KI溶液,充分反应后(NaClO2被还原为Cl-,杂质不参加反应),加入2~3滴淀粉溶液,用0.20mol•L-1Na2S2O3标准液滴定,达到滴定终点时用去标准液20.00mL,试计算NaClO2粗品的纯度90.5%.(提示:2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI)

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

2.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X的原子半径比Y的小,Y原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍,W原子的核电荷数等于X、Z原子的核电荷数之和,X和Z同主族.下列说法正确的是(  )
A.原子半径:r(W)>r(Z)>r(Y)
B.Z的最高价氧化物对应水化物的碱性比W的强
C.化合物X2Y2和Z2Y2所含化学键类型完全相同
D.工业上常用电解熔融W的氧化物制备W的单质

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科目:高中化学 来源: 题型:多选题

5.下列反应的离子方程式正确的是(  )
A.石灰石溶于稀盐酸:CaCO3+2H+═Ca2++CO2↑+H2O
B.硫酸铜溶液与氢氧化钡溶液反应:Ba2++SO42-═BaSO4↓
C.氧化镁与稀硫酸:MgO+2H+═Mg2++H2O
D.常温下,将铜片插入硝酸银溶液中:Cu+Ag+═Cu2++Ag

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

6.化合物A(C4H10O)是一种有机溶剂.A可以发生以下变化:

(1)A分子中的官能团名称是羟基.
(2)若A只有一种一氯取代物B.写出由D转化为E的化学方程式:(CH3)2C=CH2+Br2→(CH3)2C(Br)-CH2Br.
(3)若A的同分异构体F也可以有框图内A的各种变化,且F的一氯取代物有三种. 则F的结构简式是.

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