精英家教網 > 高中化學 > 題目詳情
9.Na2O2是強氧化劑,也是航天航空、水下作業(yè)的供氧劑.
(1)Na2O2作供氧劑時,主要與人呼出的CO2反應,寫出該反應的化學方程式,并用雙線橋標明電子轉移的方向和數(shù)目
(2)航空和水下作業(yè)有時也會產生污染性氣體,某學習小組欲探究Na2o2能否完全吸收氮氧化物、硫氧化物等污染性氣體,設計了如下裝置(未畫完):

【資料信息】①酸性條件下,NO和NO2都能與MnO4-(H+)反應生成NO3-和Mn2+
②稀硝酸與Cu反應緩慢   ③2NO+Na2O2=2NaNO2
請在答題卷方框內補充完整裝置示意圖,并做必要標注.補充裝置的作用是檢驗污染氣體是否完全被Na2O2吸收,同時可防止污染氣體排放到空氣中.
(3)該學習小組中甲、乙、丙三位同學設計實驗如下,完成表中空格(乙和丙同學對裝置和試劑上進行了優(yōu)化):
實驗學生實驗操作現(xiàn)象與結論
滴入濃硝酸前,需先打開彈簧夾,通入一段時間N2,目的是將裝置中的空氣排出.關閉彈簧夾,打開分液漏斗活塞,加入適量濃硝酸后關閉活塞.酸性高錳酸鉀溶液不褪色,說明Na2O2能完全吸收NO,
去掉裝置B,直接將A、C裝置相連.打開分液漏斗活塞,加入適量濃硝酸后關閉活塞.與甲同學現(xiàn)象相似,說明Na2O2能完全吸收NO2
在乙同學裝置的基礎上,將A裝置中濃硝酸換成濃硫酸,并進行加熱,(或將分液漏斗中的試劑換為濃硫酸,將銅換為亞硫酸鈉粉末),打開分液漏斗活塞,加入適量試劑后關閉活塞.與甲同學現(xiàn)象相似,說明Na2O2能完全吸收NO2
寫出乙同學實驗中D裝置發(fā)生的化學方程式2NO2+Na2O2=2NaNO3

分析 (1)Na2O2中O元素化合價為-1價,在反應2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2中,只有O元素化合價發(fā)生變化,O元素化合價分別由-1價降低到-2價、升高到0價,反應中Na2O2既是氧化劑又是還原劑,O2為氧化產物,Na2CO3為還原產物,該反應中轉移2e-;
(2)探究Na2o2能否完全吸收氮氧化物、硫氧化物等污染性氣體,A裝置:銅和濃硝酸反應,和稀硝酸反應,由于一氧化氮在空氣中容易被氧化為二氧化氮,故需先通入氮氣,將裝置中的空氣排出,B裝置:銅和、稀硝酸反應,C干燥一氧化氮,D裝置:NO與Na2O2反應,需補充的裝置應為檢驗氮氧化物是否被反應完全的裝置,同時可防止污染氣體排放到空氣中;
(3)甲:一氧化氮在空氣中容易被氧化為二氧化氮,需排出裝置中的空氣,乙:去掉裝置B,直接將A、C裝置相連,丙,銅和濃硫酸反應可制取二氧化硫,或濃硫酸和亞硫酸鈉反應制取二氧化硫,乙同學實驗中D裝置發(fā)生的反應可根據2NO+Na2O2=2NaNO2書寫.

解答 解:(1)在 2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2反應中,只有Na2O2中O元素的化合價發(fā)生變化,分別由-1價變化為0價和-2價,用雙線橋法可表示為,
故答案為:;
(2)根據本次實驗的目的探究Na2o2能否完全吸收氮氧化物可知,方框中需補充的裝置應為檢驗氮氧化物是否被反應完全的裝置,根據所給的信息酸性條件下,NO和NO2都能與MnO4-(H+)反應生成NO3-和Mn2+可知,一氧化氮、二氧化氮均可與酸性高錳酸鉀溶液反應,使溶液褪色,故此處可添加盛有酸性高錳酸鉀的溶液的試管,將反應后的尾氣通入其中,若溶液褪色則可知污染氣體未被過氧化鈉吸收,由于一氧化氮、二氧化氮均為污染性的氣體,該裝置在檢驗污染氣體是否被過氧化鈉吸收也能起到防止污染性氣體排放到空氣中的作用,補充的裝置為:
故答案為:;
(3)甲:通入D裝置的氣體為一氧化氮,由于一氧化氮在空氣中容易被氧化為二氧化氮,故需先通入氮氣,將裝置中的空氣排出,一氧化氮可與酸性高錳酸鉀溶液反應,使溶液褪色,若一氧化氮被過氧化鈉完全吸收,則無一氧化氮通入高錳酸鉀溶液中,溶液不褪色,
乙:根據該同學給出的結論可知通入D裝置的為二氧化氮,因此可將B裝置去掉,將A、C直接相連,D裝置中發(fā)生的反應為過氧化鈉和二氧化氮的反應,反應方程式可參照2NO+Na2O2=2NaNO2,乙同學實驗中D裝置發(fā)生2NO2+Na2O2=2NaNO3,
丙:結合實驗目的以及上述實驗可知,丙同學的實驗探究過氧化鈉能否完全吸收硫氧化物污染氣體,故可在乙同學裝置的基礎上將分液漏斗中的試劑改為濃硫酸,并進行加熱,(或將分液漏斗中的試劑換為濃硫酸,將銅換為亞硫酸鈉粉末),
故答案為:

實驗學生實驗操作現(xiàn)象與結論
將裝置中的空氣排出酸性高錳酸鉀溶液不褪色
去掉裝置B,直接將A、C裝置相連
將A裝置中濃硝酸換成濃硫酸,并進行加熱,(或將分液漏斗中的試劑換為濃硫酸,將銅換為亞硫酸鈉粉末)
2NO2+Na2O2=2NaNO3

點評 本題考查氮氧化物、硫氧化物與過氧化鈉的探究實驗,掌握氮硫及其化合物的性質、把握習題中的信息及知識遷移應用為解答的關鍵,側重學生綜合應用能力及信息抽取和分析能力的考查,題目難度中等.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:解答題

5.2016年9月.“喬歌里1號”中國首臺靜默移動發(fā)電站MFC30正式問世,MFC30是基于甲醇重整制氫燃料電池發(fā)電技術.
(1)甲醇制氫方式主要有以下三種:
反應Ⅰ甲醇水蒸氣重整制氫:
CH3OH(g)+H2O(g)?CO2(g)+3H2(g)△H1=+49.4kJ/mol
反應Ⅱ甲醇分解制氫:CH3OH(g)?CO(g)+2H2(g)△H2=+90.6kJ/mol
反應Ⅲ氣態(tài)甲醇氧化重整制氫同時生成二氧化碳和氫氣:
①已知CO的燃燒熱為283.0kJ/mol,則反應Ⅲ的熱化學方程式為CH3OH(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=CO2(g)+2H2(g)△H=-192.4 kJ/mol
②該三種制氫方式中,等量的甲醇產生氫氣最多的是反應Ⅰ(填“Ⅰ”、“Ⅱ”、“Ⅲ”).
(2)實驗室模擬反應Ⅰ甲醇水蒸氣重整制氫過程,合成器組成n(CH3OH):n(H2O)=1:1時,體系中甲醇的平衡轉化率與溫度和壓強的關系如圖所示.
①該反應的平衡常數(shù)表達式為$\frac{c(C{O}_{2}){c}^{3}({H}_{2})}{c(C{H}_{3}OH)c({H}_{2}O)}$.
②當溫度為250℃、壓強為P2時,反應達平衡時H2的體積分數(shù)為67.6%.
③圖中的壓強由小到大的順序是P1<P2<P3
(3)MFC30燃料電池是以氫為燃料,Li2CO3與K2CO3混合的碳酸鹽為電解質的高溫型燃料電池,其負極的電極反應式為H2+2e-+CO32-=H2O+CO2,正極上通入的氣體為O2(或空氣)、CO2

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

6.設NA為阿伏加德羅常數(shù)值,下列說法正確的是( 。
A.1molFe與過量稀HNO3反應,電子轉移數(shù)為2NA
B.120g由NaHSO4和KHSO3組成的混合物含硫原子數(shù)為NA
C.標準狀況下,22.4LCH2Cl2含氯原子數(shù)為2 NA
D.0.3mol/LAl(NO33溶液中含A13+數(shù)小于0.3 NA

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:多選題

3.下列實驗操作、現(xiàn)象與所得結論一致的是( 。
選項實驗操作現(xiàn)象結論
A向沸水中滴入幾滴FeCl3飽和溶液,繼續(xù)煮沸,并用激光筆照射溶液變紅褐色,出現(xiàn)
丁達爾效應
產生了 Fe(OH)3膠體
B向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液,再滴加幾滴淀粉溶液溶液變藍氧化性:Fe3+>I2
C將溴乙烷和NaOH的乙醇溶液混合加熱,產生氣體通入酸性KMnO4溶液酸性KMnO4溶液褪色產生了乙烯
D向滴有酚酞的Na2CO3溶液中,逐滴加入BaCl2溶液溶液紅色逐漸褪去BaCl2溶液呈酸性
A.AB.BC.CD.D

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:解答題

4.鐵酸鋅(ZnFe2O4)是對可見光敏感的半導體催化劑,其實驗室制備原理為:
Zn2++2Fe2++3C2O42-+6H2O$\frac{\underline{\;75℃\;}}{\;}$ ZnFe2(C2O43•6H2O↓…(a)
ZnFe2(C2O43•6H2O $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ ZnFe2O4+2CO2↑+4CO↑+6H2O …(b)
(1)上述制備原理中屬于氧化還原反應的是b(選填:“a”或“b”).
(2)制備ZnFe2(C2O43•6H2O時,可選用的藥品有:
Ⅰ、(NH42Fe(SO42•6H2O,Ⅱ、ZnSO4•7H2O及Ⅲ、(NH42C2O4•7H2O.
①稱量藥品時,必須嚴格控制n(Fe2+)/n(Zn2+)=2:1.
②選用的加料方式是c(填字母).
a.按一定計量比,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ同時加入反應器并加水攪拌,然后升溫至75℃.
b.按一定計量比,Ⅰ、Ⅲ同時加入反應器加水配成溶液,然后加入Ⅱ,然后升溫到75℃.
c.按一定計量比,將Ⅰ、Ⅱ混合并配成溶液甲,Ⅲ另配成溶液乙,甲、乙同時加熱到75℃,然后將乙溶液緩慢加入甲溶液中,并持續(xù)攪拌.
(3)從溶液中分離出ZnFe2(C2O43•6H2O需過濾、洗滌.已洗滌干凈的依據是取最后一次洗滌濾液,滴入1-2滴鹽酸酸化的BaCl2溶液,若不出現(xiàn)白色沉淀,表示已洗凈
(4)ZnFe2(C2O43•6H2O熱分解需用酒精噴燈,還用到的硅酸鹽質儀器有:坩堝和泥三角、玻璃棒.
(5)某化學課外小組擬用廢舊干電池鋅皮(含雜質鐵),結合下圖信息利用實驗可提供的試劑制取純凈的ZnSO4溶液.實驗中可選用的試劑如下:
a.30%H2O2;
b.新制氯水;
c.1.0mol•L-1NaOH溶液;
d.3mol•L-1稀硫酸;
e.純ZnO粉末;
f.純鋅粉.
實驗步驟依次為:①將鋅片完全溶于稍過量的3mol•L-1稀硫酸,加入a(選填字母,下同);②加入e;③加熱到60℃左右并不斷攪拌;④過濾得ZnSO4溶液.其中步驟③加熱的主要目的有促進Fe3+水解轉化為沉淀并使過量的H2O2分解除去.

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:解答題

14.酯類物質M是一種藥物的主要合成中間體,其合成路線如下:
已知以下信息:
①芳香烴A的相對分子質量在100-110之間,1molA完全燃燒可消耗10molO2
②H的核磁共振氫譜顯示其有3種氫.
③RCH=CH2$→_{催化劑}^{HCl}$RCHClCH3
④RX+Mg$\stackrel{乙醚}{→}$RMgX(X代表鹵素)

回答下列問題:
(1)A的結構簡式為,H中官能團的名稱為羧基、硝基.
(2)由E和H生成M的化學方程式為+$?_{△}^{濃硫酸}$+H2O.
(3)屬于氧化反應的是③⑥(填序號).
(4)同時符合下列條件的E的同分異構體有6種(不考慮立體異構),其中苯環(huán)上一氯代物只有兩種的結構簡式為、.(任寫一種)
①能與碳酸鈉溶液發(fā)生反應;②苯環(huán)上的取代基數(shù)目有2個,
(5)請結合所給信息,由苯合成苯乙烯,合成路線如圖所示,請回答下列問題.
試劑②為CH3CHO,最后一步反應的化學方程式為$→_{△}^{濃硫酸}$+H2O.

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

1.已知熱化學方程式:
C(金剛石,s)+O2(g)═CO2(g)△H1      ①
C(石墨,s)+O2(g)═CO2(g)△H2     ②
C(石墨,s)═C(金剛石,s)△H3=+1.9kJ•mol-1
下列說法正確的是( 。
A.金剛石比石墨穩(wěn)定
B.石墨轉化成金剛石的反應是吸熱反應
C.△H3=△H1-△H2
D.△H1>△H2

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

18.在盛放濃硫酸的試劑瓶的標簽上應印有下列警示標記中的(  )
A.B.C.D.

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

19.下列有關電解質溶液的說法正確的是( 。
A.濃度均為0.1 mol•L-1的①(NH42CO3②(NH42SO4③(NH42Fe(SO42溶液中,c(NH4+)的大小順序為:③<②<①
B.工業(yè)上常用Na2SO3溶液作為吸收液脫除煙氣中的SO2,隨著SO2的吸收,吸收液的pH不斷變化.當吸收液呈酸性時:c (Na+)=c (SO32-)+c (HSO3-)+c (H2SO3
C.常溫下,將0.1 mol•L-1 CH3COOH溶液加水稀釋,當溶液的pH從3.0升到5.0時,溶液中$\frac{c(C{H}_{3}CO{O}^{-})}{c(C{H}_{3}COOH)}$的值增大到原來的100倍
D.向0.2 mol/LNaHCO3溶液中加入等體積0.1 mol/L NaOH溶液:c(CO32-)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+

查看答案和解析>>

同步練習冊答案