内容正文:
微专题速练13 过氧化钠性质的实验探究及相关计算
1.某实验小组通过下图所示实验,探究Na2O2与水的反应:
下列说法中正确的是( )
A.②中的大量气泡的主要成分是氢气
B.③中溶液变红,说明有酸性物质生成
C.④中现象可能是由于溶液中含有强氧化性物质造成的
D.⑤中MnO2的主要作用是降低了水中氧气的溶解度
2.某同学结合所学知识探究Na2O2与H2能否反应,设计如图装置,下列说法正确的是( )
A.装置A也可直接用于Cu与浓硫酸反应制取SO2
B.装置B中盛放硅胶的作用只是除去A中挥发出来的少量水蒸气
C.装置C加热前,用试管在装置D管口末端处收集气体点燃,通过声音判断气体纯度
D.检查装置A气密性的方法:直接向长颈漏斗中加水,当漏斗中液面高于试管中液面且高度不变,说明气密性良好
3.对Na2O2与CO2和H2O(g)混合气体的反应来说,下列说法错误的是( )
A.只要参加反应的Na2O2一定,反应生成的氧气就一定
B.只要CO2和H2O(g)的总的物质的量一定,反应所消耗的Na2O2的量就一定
C.只要气体的总物质的量一定,反应中所转移的电子的物质的量就一定
D.只要混合气体的总物质的量一定,固体所增加的质量就一定
4.在150 ℃下,将5.1 g平均相对分子质量为8的由CO与H2组成的混合气体充分燃烧后,立即通入足量的Na2O2固体中充分反应,固体的质量增加( )
A.2.9 g B.5.1 g
C.8 g D.13.1 g
5.过氧化钠因吸收空气里的二氧化碳和水而变质,某兴趣小组对久置的过氧化钠样品M进行实验探究。
实验Ⅰ:甲同学设计下图所示装置探究样品M的变质情况。
(1)仪器a的名称是________。
(2)装置C中的溶液是________,其作用是____________________________。
(3)如果装置B中出现浑浊,D中收集到的气体能使带火星的木条复燃,则样品M的变质情况为________。
实验Ⅱ:乙同学用氯化钡溶液作为检验试剂进行实验。
(4)根据产生白色沉淀,乙同学认为样品M已变质,该反应的离子方程式为_________________________________________。
资料显示,H2O2能与BaCl2、NaOH溶液反应生成白色不溶物BaO2·8H2O。据此,丙同学对乙同学的检验结果提出质疑并进行实验。
实验Ⅲ:取少量纯净的过氧化钠固体溶于蒸馏水,先加入过量稀硫酸,再滴入KMnO4溶液。实验证明Na2O2与水反应有H2O2生成。
(5)滴入KMnO4溶液后观察到的现象是______________,此反应的离子方程式为_____________________________________________。
丙同学利用如图装置进行实验,排除了H2O2的干扰。
实验Ⅳ:往Y型管中加入相应药品,塞紧橡胶塞,滴入蒸馏水……产生白色沉淀,说明样品M已变质。
(6)请补充完整上述实验的操作过程:_________________________。
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微专题速练13 过氧化钠性质的实验探究及
相关计算
1.C ②中大量气泡的主要成分是氧气,A项错误;③中溶液变红,说明有碱性物质生成,B项错误;④中红色褪去,应该是由溶液中的强氧化性物质造成的,C项正确;⑤中加入MnO2产生较多气泡,说明溶液④中存在H2O2,MnO2的主要作用催化分解H2O2放出大量O2,故MnO2是作催化剂,D项错误。
2.C Cu与浓硫酸反应制取SO2需加热,故A错误;盐酸易挥发,则装置B中应为碱石灰,可除去HCl和水蒸气,而硅胶不能除去HCl,故B错误;氢气具有可燃性,不纯时加热易发生爆炸,则装置C加热前,应先收集气体并点燃,通过声音判断气体的纯度,故C正确;检查装置A气密性的方法:先关闭K1,然后直接向长颈漏斗中加水,当漏斗中液面高于试管中液面且一段时间内高度不变,说明气密性良好,故D错误。
3.D 根据Na2O2与CO2、H2O(g)反应的化学方程式,由于两个反应中Na2O2与O2的物质的量之比都为2∶1,A正确;两个反应中:2Na2O2~2H2O(g),2Na2O2~2CO2,B正确;根据上面关系式中的电子转移情况知,C正确;根据化学方程式分析,CO2、H2O与Na2O2反应时,固体增加的质量为“CO2”中“CO”的质量和“H2O”中“H2”的质量,所以当物质的量固定的混合气体中CO2气体所占的比例大时,固体增加的质量大,当H2O(g)所占的比例大时,固体所增加的质量较小,D错误。
4.B CO与H2在氧气中完全燃烧,生成CO2和H2O,生成的CO2和H2O再与Na2O2反应。2CO+O22CO2,一氧化碳与二氧化碳物质的量相等,Na2O2与CO2反应2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2,反应前固体为Na2O2,反应后转化为Na2CO3,增加了一个C和一个O,即反应后固体质量增加量为CO的质量;2H2+O22H2O,生成的水与氢气的物质的量相等,Na2O2与H2O反应2H2O+2Na2O2===4NaOH+O2↑,反应前固体为Na2O2,反应后转化为2NaOH,增加了2个H,即反应后固体增加的质量为氢气质量。故固体增加的质量为CO和H2的质量,即增重5.1 g,故B正确。
5.解析:本题为实验题是对久置的过氧化钠样品M进行实验探究,装置A中发生的反应可能有:2Na2O2+2H2SO4===2Na2SO4+2H2O+O2↑,Na2CO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+CO2↑,2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2O,B装置为检验CO2,C装置为干燥气体O2,所装溶液为浓硫酸,据此分析解题。(1)由题干实验装置图可知,仪器a的名称是分液漏斗;(2)由分析可知,装置C中的溶液是浓硫酸,其作用是干燥气体O2;(3)如果装置B中出现浑浊,即说明Na2O2已经变质,即样品M中含有Na2CO3,D中收集到的气体能使带火星的木条复燃,说明Na2O2未完全变质,则样品M的变质情况为Na2O2已部分变质;(4)根据产生白色沉淀,乙同学认为样品M已变质,即Na2CO3与BaCl2反应生成BaCO3白色沉淀,故该反应的离子方程式为Ba2++CO===BaCO3↓;(5)实验要验证有H2O2生成,H2O2能被酸性高锰酸钾氧化为O2,自身被还原为Mn2+,故滴入KMnO4溶液后观察到的现象是溶液紫色褪去,放出大量的气泡,此反应的离子方程式为5H2O2+2MnO+6H+===5O2↑+2Mn2++8H2O;(6)由于H2O2在MnO2催化下分解为H2O和O2,故当Y型管的Y1试管中不再产生气泡时,说明溶液中的H2O2已经完全分解,此时倾斜Y型管,让Y2中的BaCl2溶液流入Y1中,使之反应,若产生白色沉淀,说明样品M已变质。
答案:(1)分液漏斗 (2)浓硫酸 干燥气体O2
(3)Na2O2已部分变质 (4)Ba2++CO===BaCO3↓
(5)溶液紫色褪去,放出大量的气泡 5H2O2+2MnO+6H+===5O2↑+2Mn2++8H2O
(6)当Y型管的Y1试管中不再产生气泡时,倾斜Y型管,让Y2中的BaCl2溶液流入Y1中,使之反应
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