( 14分)某化学小组进行Na2O2与水反应的实验,如下图所示,该小组对试管c中红色褪去的原因进行探究。(1)Na2O2中含有的化学键类型:
题型:不详难度:来源:
( 14分)某化学小组进行Na2O2与水反应的实验,如下图所示,该小组对试管c中红色褪去的原因进行探究。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200128/20200128014254-44029.png) (1)Na2O2中含有的化学键类型: ;请写出a中反应的化学方程式 。 查阅资料: ①当NaOH溶液pH≥13时,可以使酚酞由红色褪为无色; ②Na2O2与水反应分两步进行:Na2O2 + H2O =" NaOH" + H2O2 2H2O2 = 2H2O + O2↑ (2)请设计实验验证Na2O2与水反应后的溶液中有H2O2残留:取少量b溶液于试管中, ,证明溶液中有H2O2残留。 (3)结合资料,该小组同学针c中溶液红色褪去的原因提出以下假设: ① ; ② 溶液中H2O2破坏酚酞的结构; ③ NaOH和H2O2共同作用结果。 (4)该小组同学测出c中溶液的pH为14,认为还不能排除假设②、③,于是又进行了如下实验,请完成下表空白处:
实验
| 操作
| 现象
| 结论
| 1
| 向少量H2O2中滴加2滴酚酞,放置一段时间,再加入NaOH溶液至pH=12
| 加入NaOH后,无色溶液先变红,后褪色
| ①
| 2
| 向少量 NaOH溶液(pH=14)中滴加2滴酚酞;再加适量稀盐酸至溶液 pH=12
| 溶液先变红,后褪色;加盐酸后,又出现红色,且不褪色
| ![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200128/20200128014255-54930.png)
| 3
| 向Na2O2与水反应后的溶液(pH=14)中滴加2滴酚酞;再加适量稀盐酸至溶液 pH=12 ……
| ② ……
| 溶液pH大于13时,NaOH使变红的溶液褪色;pH在8~13时, NaOH和H2O2共同作用使溶液褪色
| (5)某同学按取(4)中述实验2褪色后的溶液,加水稀释至pH=12,没有观察到溶液变红。该同学推测实验2加盐酸后溶液变红还可能与温度有关,请写出理由: 。 |
答案
(14分) (1)离子键、非极性共价键 (2分) 2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2 ↑ (2分) (2)加入少量MnO2粉末,产生大量气泡,用带火星的木条检验,木条复燃。 (2分) (3)① 溶液中NaOH浓度较大,pH≥13 (2分) (4)① 仅H2O2不能破坏酚酞结构,酚酞褪色是H2O2和NaOH共同作用结果。 (或 假设②不正确,假设③正确) (2分) ②溶液先变红,后褪色;加稀盐酸后,又出现红色,但随后褪色。 (2分) (5)加入稀盐酸,会因发生中和反应而放热,使溶液温度升高。 |
解析
试题分析:(1)Na2O2中含有的化学键类型有离子键、非极性共价键;Na2O2与水反应生成氢氧化钠和氧气,化学方程式为2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2 ↑ (2)证明过氧化氢的存在,利用其在二氧化锰作催化剂的条件下发生分解反应,生成氧气来判断。操作步骤是加入少量MnO2粉末,产生大量气泡,用带火星的木条检验,木条复燃。 (3)当NaOH溶液pH≥13时,可以使酚酞由红色褪为无色;所以① 的假设是溶液中NaOH浓度较大,pH≥13; (4)实验1的现象说明①仅H2O2不能破坏酚酞结构,酚酞褪色是H2O2和NaOH共同作用结果; 实验3的结论说明Na2O2与水反应后的溶液(pH=14>13),所以滴加2滴酚酞先变红后褪色;加入盐酸使氢氧根离子浓度减小,又出现红色,pH在8~13时,NaOH和H2O2共同作用使溶液褪色,所以最终溶液褪色。 (5)加水稀释不变红,加盐酸后变红,因为加盐酸后发生中和反应,中和反应是放热反应,体系温度升高,溶液红色出现。 |
举一反三
(15分) 某化学兴趣小组利用以下各装置连接成一整套装置,探究氯气与氨气之间的反应.其中D为纯净干燥的氯气与纯净干燥氨气反应的装置.
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200128/20200128014250-40616.png) 请回答下列问题: (1)连接好装置后,必需进行的一步实验操作是 。 (2)装置E的作用是 ,橡胶管k的作用是 。 (3)从装置D的G处逸出的尾气中可能含有黄绿色的有毒气体,处理方法是 。 (4)装置F中试管内发生反应的化学方程式____ 。 (5)接入D装置的两根导管左边较长、右边较短,目的是______ . (6)整套装置从左向右的连接顺序是(j)接( )( )接(f)(g)接( )( )接( )( )接(a). |
铁矿石是工业炼铁的主要原料之一,其主要成分为铁的氧化物(设杂质中不含铁元素和氧元素,且杂质不与硫酸反应)。某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究。 Ⅰ.铁矿石中含氧量的测定,以下实验过程不完整,请补充完整。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200128/20200128014151-75349.jpg) (1)按上图组装仪器,并______________________________________________; (2)将8.0 g铁矿石放入硬质玻璃管中,装置B、C中的药品如图所示(夹持仪器均省略); (3)从左端导气管口处不断地缓缓通入H2,____________________________, 点燃A处酒精灯; (4)充分反应后,撤掉酒精灯,________________________________________; (5)测得反应后装置B增重2.25 g,则铁矿石中氧的百分含量为________。 Ⅱ.铁矿石中含铁量的测定,流程如下。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200128/20200128014151-53160.jpg) (1)步骤④中煮沸的作用是___________________________________________。 (2)步骤⑤中用到的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、250 mL容量瓶、________。 (3)下列有关步骤⑥的操作中说法正确的是________。 a.因为碘水为黄色,所以滴定过程中不需加指示剂 b.锥形瓶不需要用待测液润洗 c.滴定过程中可利用淀粉溶液作指示剂 d.滴定过程中,眼睛注视滴定管中液面变化 e.滴定结束后,30 s内溶液不恢复原来的颜色,再读数 f.滴定结束后,滴定管尖嘴部分有气泡,则测定结果偏大 (4)若滴定过程中消耗0.500 0 mol·L-1 KI溶液20.00 mL,则铁矿石中铁的百分含量为________。 Ⅲ.由Ⅰ、Ⅱ可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为________。 |
(15分)某兴趣小组的同学发现,将CuSO4溶液与Na2CO3溶液混合会产生蓝绿色沉淀。他们对沉淀的组成很感兴趣,决定采用实验的方法进行探究。 Ⅰ.【提出猜想】 猜想1:所得沉淀为 ; 猜想2:所得沉淀为 ; 猜想3:所得沉淀为碱式碳酸铜[化学式可表示为mCu(OH)2·nCuCO3]。 Ⅱ.【查阅资料】无论是哪一种沉淀受热均易分解(假设均不含结晶水)。 Ⅲ.【实验探究】 步骤1:将所得悬浊液过滤,先用蒸馏水洗涤,再用无水乙醇洗涤,风干; 步骤2:取一定量所得固体,用如下装置(夹持仪器未画)进行定性实验;
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200128/20200128014147-44152.jpg) Ⅳ.【问题讨论】 能证明猜想1成立的实验现象是 ; (1)检查上述虚线框内装置气密性的实验操作是:关闭K, ; (2)若在上述装置B中盛放无水CaCl2,C中盛放Ba(OH)2溶液,还可以测定所得沉淀的组成。 ①C中盛放Ba(OH)2溶液,而不使用澄清石灰水的原因是 ; ②若所取蓝绿色固体质量为27.1 g,实验结束后,装置B的质量增加2.7 g,C中产生沉淀的质量为19.7 g 。则该蓝绿色固体的化学式为 。 |
(12分)正丁醛是一种化工原料。某实验小组利用如右装置合成正丁醛。发生的反应如下:
。反应物和产物的相关数据列表如下:
| 沸点/℃
| 密度/g·cm-3
| 水中溶解性
| 正丁醇
| 117.2
| 0.8109
| 微溶
| 正丁醛
| 75.7
| 0.8017
| 微溶
| 实验步骤如下: 将Na2Cr2O7溶液与浓硫酸混合液放置在B中。在A中加入正丁醇和几粒沸石,加热,保持反应温度为90~95℃,在E中收集90℃以上的馏分。 将馏出物倒入分液漏斗中,除去水层,有机层干燥后蒸馏,收集75~77℃馏分。 回答下列问题:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200128/20200128014144-33938.png) (1)实验中,能否将Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中,说明理由 。 (2)上述装置图中,B仪器的名称是 ,D仪器的名称是 。 (3)温度计的作用分别是C1 ;C2 。 (4)将正丁醛粗产品置于分液漏斗中水在 层(填“上”或“下”)。 (5)反应温度应保持在90~95℃,其原因是 。 |
(17分)美日科学家因研发“有机合成中的钯催化的交叉偶联”而获得2010年度诺贝尔化学奖。有机合成常用的钯/活性炭催化剂长期使用,催化剂会被杂质(如:铁、有机物等)污染而失去活性,成为废催化剂,故需对其回收再利用。一种由废催化剂制取氯化钯(PdCl2)的工艺流程如下:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200128/20200128014136-80835.jpg) (1)甲酸还原氧化钯的化学方程式为 。 (2)加浓氨水时,钯元素转变为可溶性[Pd(NH3)4]2+,此时铁元素的存在形式是 (写化学式)。 (3)王水是浓硝酸与浓盐酸按体积比1∶3混合而成的,钯在王水中溶解的过程中有化合物A和一种无色、有毒气体B生成。 ①气体B的化学式为 ②经测定,化合物A由3种元素组成,有关元素的质量分数为Pd:42.4%,H:0.8%。则A的化学式为 ; (4)钯的回收率高低主要取决于王水溶解的操作条件,已知反应温度、反应时间和王水用量对钯回收率的影响如图1~图3所示,则王水溶解钯的适宜条件是:反应温度为 ,反应时间约为 ,含钯的样品与王水的质量比为 。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200128/20200128014136-23745.png) (5)700℃“焙烧1”的目的是 , 550℃“焙烧2”的目的是 。 |
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