8.过氧化钙是一种在水产养殖中广泛使用的供氧剂。
某实验研究小组用下图所示的装置制取过氧化钙并测定产品的含量。
有关过氧化钙的性质如下:
外观与性状
溶解性
稳定性
过氧化钙（CaO2）
白色结晶，无臭无味，
有潮解性
难溶于水，且不溶于
乙醇、乙醚
常温下稳定，加热至
315℃时开始分解
回答下列问题:
I.过氧化钙的制备
称取7.5gCaCl2·H2O，用5mL水溶解，加入25mL 30%的H2O2，边搅拌边滴加由5mL 浓NH3·H2O和20mL冷水配成的溶液，保持在0-5℃下充分反应半小时后抽滤，得到粗产品CaO2·8H2O。
分别用少量冷水、乙醇洗涤该产品2～3次，在150℃下烘0.5-1h，冷却得到产品无水过氧化钙。
（1）图①盛装“CaCl2和H2O2混合液”的仪器名称______________________________。
（2） 写出反应生成CaO2·8H2O的化学方程式___________________________________。
（3） 抽滤后得到的晶体依次使用蒸馏水、乙醇洗涤，使用乙醇洗涤的目的是_________________________。
（4）用图②装置抽滤时，使用抽气泵抽真空前，应先关闭活塞____（填“a”或“b”）。
（5） 反应温度以0～5℃为宜的原因__________________________________________________。
II.产品中CaO2含量的测定
准确称取0.15g无水过氧化钙样品于锥形瓶中，加入50mL水和15mL2mol/LHCl，振荡使之溶解，立即用0.02mol/L的KMnO4溶液滴定至溶液呈微红色且半分钟内不褪色为止，重复实验3次，平均消耗20.00mL.KMnO4溶液。
（1）产品中CaO2的质量分数为_______________________________。
（2） 若滴定后仰视读数，则测得样品中CaO2的含量___________（填“偏高”“偏低”或“不变”）
【答案】
（1）.三颈（烧）瓶
（2）.CaCl2+H2O2+2NH3·H2O+6H2O=CaO2·8H2O↓+2NH4Cl（3）.去除晶体表面的水（4）.a（5）.低于0℃，液体易冻结，使反应困难（或反应速率慢）；温度高，氨水及过氧化氢易分解（6）.48%（7）.偏高
【解析】试题分析：
I.
（1）根据图①回答仪器名称；
（2）CaCl2、H2O2与浓NH3·H2O反应生成CaO2·8H2O和2NH4Cl；（3）根据CaO2·8H2O难溶于乙醇，乙醇易挥发分析；（4）根据图②装置，活塞a与大气连通；（5）根据氨水、过氧化氢的性质分析；II.
（1）根据关系式
计算产品中CaO2的质量分数；
（2） 若滴定后仰视读数，消耗高锰酸钾溶液的体积偏大；
解析：
I.
（1）根据图①，盛装“CaCl2和H2O2混合液”的仪器名称是三颈（烧）瓶；
（2）CaCl2、H2O2与浓NH3·H2O反应生成CaO2·8H2O和2NH4Cl，反应方程式是CaCl2+H2O2+2NH3·H2O+6H2O=CaO2·8H2O↓+2NH4Cl；（3）CaO2·8H2O难溶于乙醇，乙醇易挥发，使用乙醇洗涤的目的是去除晶体表面的水；（4）图②装置，活塞a与大气连通，使用抽气泵抽真空前，应先关闭活塞a；（5）低于0℃，液体易冻结，使反应困难（或反应速率慢）；温度高，氨水及过氧化氢易分解，所以反应温度以0～5℃为宜；II.
（1）设0.15g无水过氧化钙样品中含过氧化钙xg，
X=0.072g；产品中CaO2的质量分数
；
（2） 若滴定后仰视读数，消耗高锰酸钾溶液的体积偏大，测得样品中CaO2的含量偏高。
9.纳米氧化锌是一种多功能性的新型无机材料，在橡胶、玻璃、涂料等各个领域广泛的应用。
工业由粗氧化锌（含少量FeO、CuO等杂质）制备活性氧化锌的工业流程如下:
已知:
Fe3+、Fe2+、Cu2+完全沉淀的pH分别是:
3.2，8.1，6.7
（1）“酸浸”时用的硫酸溶液的密度为1．4g/mL，质量分数为70%，则该硫酸的物质的量浓度为____。
（2）焙烧前粉碎的目的是____________________________________________。
（3）滤液中加锌粉的目的是_____________________________________。
（4）物质A的主要成分_______________（填化学式），检验A中阳离子的方法是_______________。
（5）滤液中加H2O2发生反应的离子方程式__________________________。
（6）6.82g碱式碳酸锌[aZn（OH）2·bZnCO3·cH2O]恰好溶解在40mL3mol/LHCl中，同时产生
448mLCO2（标准状况下），试推算碱式碳酸锌的化学式为___________________________。
【答案】
（1）.10mol·L-1
（2）.增大接触面积，加快反应速率（3）.除去滤液中含有的Cu2+离子（4）.（NH4）2SO4（5）.取少量的A溶液于试管中，加入氢氧化钠并加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则含有NH4+（6）.2Fe2++H2O2+2H+=2H2O+2Fe3+（7）.2Zn（OH）2·ZnCO3·H2O
【解析】试题分析：
（1）根据
计算硫酸浓度；
（2）粉碎可以增大接触面积；（3） 滤液中含有杂质铜离子；（4）根据元素守恒分析物质A的主要成分；（5）“酸浸”后的滤液中含有Fe2+，H2O2可以把Fe2+氧化为Fe3+；（6）根据反应方程式aZn（OH）2·bZnCO3·cH2O+（2a+2b）HCl=（a+b）ZnCl2+bCO2
+（2a+b+c）H2O，计算碱式碳酸锌的化学式。
解析：
（1）
=
mol·L-1；
（2）粉碎可以增大接触面积，加快反应速率；（3） 滤液中含有杂质铜离子，加锌粉可以除去滤液中含有的Cu2+离子；（4）加入锌粉过滤后的滤液中含有硫酸锌，加入碳酸氢铵生成碱式碳酸锌，根据元素守恒，物质A的主要成分是（NH4）2SO4；取少量的A溶液于试管中，加入氢氧化钠并加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则含有NH4+；（5）“酸浸”后的滤液中加入H2O2，Fe2+被氧化为Fe3+，反应离子方程式是2Fe2++H2O2+2H+=2H2O+2Fe3+；
（6）
a=2b，
b=c，所以碱式碳酸锌的化学式是2Zn（OH）2·ZnCO3·H2O。
10.碳和氮的化合物在生产生活中广泛存在。
回答下列问题:
（1）三氯化氮（NCl3）是一种黄色、油状、具有刺激性气味的挥发性有毒液体，各原子均满足8电子稳定结构。
其电子式是__________________。
氯碱工业生产时，由于食盐水中通常含有少量NH4Cl，而在阳极区与生成的氯气反应产生少量NCl3，该反应的化学方程式为_____________。
（2）一定条件下，不同物质的量的CO2与不同体积的1.0mol/LNaOH溶液充分反应放出的热量如下表所示：
反应序号
n（CO2）/mol
V（NaOH）/L
放出的热量/kJ
1
0.5
0.75
a
2
1.0
2.00
b
该条件CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学反应方程式为______________________。
（3）利用CO可以将NO转化为无害的N2，其反应为:
2NO（g）+2CO（g）
N2（g）+2CO2（g），向容积均为1L的甲、乙两个恒温（温度分别为300℃、T℃）容器中分别加入2.00molNO和2.00molCO，测得各容器中n（CO）随反应时间t的变化情况如下表所示:
t/min
0
40
80
120
160
N甲（CO）/mol
2.00
1.50
1.10
0.80
0.80
N乙（CO）/mol
2.00
1.45
1.00
1.00
1.00
①甲容器中，0～40min内用NO的浓度变化表示的反应速率v（NO）=___________________。
②该反应的△H____0（填“>”或“<”）。
③甲容器反应达到平衡后，若容器内各物质的量均增加1倍，则平衡______（填“正向”、“逆向”或“不”）移动。
（4）常温下，在（NH4）2C2O4溶液中，反应NH4++C2O42-+H2O
NH3·H2O+HC2O4-的平衡常数K=________________________。
（已知常温下，NH3·H2O的电离平衡常数Kb=2×10-5，H2C2O4的电离平衡常数Ka1=5×10-2，Ka2=5×10-5）
（5）在酸性电解质溶液中，以惰性材料作电极，将CO2转化为丙烯的原理如下图所示
①太阳能电池的负极是__________（填“a”或“b”）
②生成丙烯的电极反应式是_____________________________。
【答案】
（1）.
（2）.NH4Cl+3Cl2=NCl3+4HCl（3）.NaOH（aq）+CO2（g）=NaHCO3（aq）△H=-（4a-b）kJ/mol（4）.0.0125mol/（L·min）（5）.<（6）.正向（7）.1×10-5（8）.a（9）.3CO2+18H++18e-=C3H6+6H2O
【解析】试题分析：
（1）三氯化氮是共价化合物，各原子均满足8电子稳定结构。
NH4Cl和Cl2反应生成NCl3与HCl；
（2）由题意得0.5molCO2与0.75molNaOH反应生成0.25molNaHCO3、0.25molNa2CO3放热akJ，则2CO2（g）+3NaOH（aq）=NaHCO3（aq）+Na2CO3（aq）△H=—4akJ·mol－1；1molCO2与2molNaOH反应生成1molNa2CO3放热bkJ，则CO2（g）+2NaOH（aq）=Na2CO3（aq） △H=—bkJ·mol－1；根据盖斯定律计算CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学反应方程式；（3）①甲容器中，0～40minCO减少0.5mol，则NO消耗0.5mol；②根据表格数据，乙容器反应速率快，温度高；达到平衡乙中CO含量多；③甲容器反应达到平衡后，若容器内各物质的量均增加1倍，相当于加压；（4）根据
计算；（5）①根据装置图，右池放出氧气发生氧化反应，右侧是阳极；
解析：
（1）三氯化氮是共价化合物，各原子均满足8电子稳定结构，所以三氯化氮的电子式是
；NH4Cl和Cl2反应生成NCl3与HCl，反应方程式是NH4Cl+3Cl2=NCl3+4HCl；
（2）由题意得①2CO2（g）+3NaOH（aq）=NaHCO3（aq）+Na2CO3（aq）△H=—4akJ·mol－1；②CO2（g）+2NaOH（aq）=Na2CO3（aq） △H=—bkJ·mol－1；根据盖斯定律①－②得NaOH（aq）+CO2（g）=NaHCO3（aq）△H=-（4a-b）kJ/mol；（3）①甲容器中，0～40minCO减少0.5mol，则NO消耗0.5mol，
mol/（L·min）；②根据表格数据，乙容器反应速率快，温度高；达到平衡乙中CO含量多，说明升高温度平衡逆向移动，正反应放热△H<0；③甲容器反应达到平衡后，若容器内各物质的量均增加1倍，相当于加压，平衡正向移动；（4）NH3·H2O的电离平衡常数Kb=2×10-5，则
；H2C2O4的电离平衡常数Ka2=5×10-5，则
1×10-5；（5）①根据装置图，右池放出氧气发生氧化反应，右池是阳极池，b是电池正极、a是电池负极；②二氧化碳得电子生成丙烯，电极反应式是3CO2+18H++18e-=C3H6+6H2O。
点睛：
电解池中阳离子移向阴极、阴离子移向阳极，阳极失电子发生氧化反应、阴极得电子发生还原反应。
11.[化学一选修3:
物质结构与性质] 钾、碘、铁元素对人体的健康起到至关重要的作用，回答下列问题:
（1）基态K 原子核外有______种不同运动状态的电子，有_____种不同形状的电子云，价电子排布式是__________________。
（2）CO能与金属Fe形成Fe（CO）5，该化合物的熔点为253K，沸点为376K，其固体属于____晶体。
（3）赤铁盐（K3[Fe （CN）6]）主要用于制药、电镀等工业，其煅烧分解生成KCN、（CN）2等物质。
①（CN）2中存在碳碳键，则分子中含有___个σ键，___个π键。
②KCN 与盐酸作用产生HCN，则HCN中心原子C的杂化轨道类型__________________。
（4） KIO3晶体是一种性能良好的非线型光学材料，具有钙钛矿型的立体结构。
①已知A离子坐标参数为（0,0,0），则B离子的坐标参数________________。
②若KIO3晶胞参数为a纳米（nm）、阿伏伽德罗常数为NA，则该晶体密度为_____g·cm-3（列出计算式即可）。
③若碘原子处在各顶点位置，则钾离子和氧原子在晶胞中的位置分别是_______、___________。
【答案】
（1）.19
（2）.2（3）.4s1（4）.分子（5）.3（6）.4（7）.sp（8）.
（9）.
（10）.体心（11）.棱（心）
【解析】试题分析：
（1）原子核外有几个电子就有几种运动状态；S、P能级电子云形状不同；钾原子第四层上的电子是价电子；
（2）根据Fe（CO）5的熔、沸点较低分析；（3）①（CN）2中存在碳碳键，结构式为
；②HCN分子的结构式是：
H-C≡N，HCN分子中含有2个σ键和2个π键，C原子不含孤电子对，所以价层电子对数是2；（4）①根据晶胞结构分析B离子的坐标；②根据均摊原则计算晶胞的摩尔质量，根据
计算密度；③根据晶胞结构分析；
解析：
（1）
（1）基态K原子核外有19个电子，所以原子核外有19种运动状态的电子；S、P能级电子云形状不同，K原子核外有2种不同形状的电子云；钾原子第四层上的电子是价电子，价电子排布式是4s1；
（2）Fe（CO）5的熔、沸点较低，所以Fe（CO）5是分子晶体；（3）①（CN）2中存在碳碳键，结构式为
，单键是σ键，三键中有1个σ键和2个π键，所以分子中含有3个σ键，4个π键。
②HCN分子的结构式是：
H-C≡N，HCN分子中含有2个σ键和2个π键，C原子不含孤电子对，所以价层电子对数是2，中心原子C原子以sp杂化轨道成键；（4）①根据晶胞结构，B离子的坐标是（
）；②根据均摊原则，晶胞中含I原子数1、含O原子数
、含钾原子数
，所以晶胞的摩尔质量是214g/mol，晶胞参数为a纳米，则晶胞体积是（a
1.0×10-7）3cm3，所以密度是
g·cm-3；③根据基本结构，若碘原子处在各顶点位置，则钾离子和氧原子在晶胞中的位置分别是体心、棱。
点睛：
根据均摊原则，晶胞顶点的原子被一个晶胞占用
、晶胞楞上的原子被一个晶胞占用
、晶胞面心的原子被一个晶胞占用
。
12.[化学选修5:
有机化学基础]（15分）由化合物A 制备一种医药合成中间体G和可降解环保塑料PHB的合成路线如下:
己知:
（-R1、-R2、-R3 均为烃基）
回答下列问题:
（1） A的结构简式____________________，G中含氧官能团的名称____________________。
（2） 反应③和④的反应类型分别是_____________________、____________________________。
（3） F的分子式为________________________。
（4） E是二元酯，其名称是__________________，反应④的化学方程式____________________。
（5） C 存在多种同分异构体，其中分别与足量的NaHCO3溶液和Na反应产生气体的物质的量相同的同分异构体的数目为______种。
（6）写出用B为起始原料制备高分子化合物
的合成路线（其他试剂任选）。
【答案】
（1）.
（2）.,醚键、酯基（3）.缩聚反应、取代（酯化）反应（4）.C8H8O3（5）.丙二酸二乙酯（6）.HOOC-CH2-COOH+2CH3CH2OH
CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3+2H2O（7）.5（8）.
【解析】试题分析：
根据
，A被高锰酸钾氧化为
和
，可知A是
；
与氢气发生加成反应生成C，C是
；
与乙醇反应生成E，E是二元酯
。
解析：
根据以上分析，
（1） A的结构简式
，
中含氧官能团的名称醚键和酯基。
（2）
属于缩聚反应；
与乙醇反应生成
，属于取代反应。
（3）
的分子式为C8H8O3。
（4） E是二元酯
，其名称是丙二酸二乙酯，
在浓硫酸作用下与乙醇反应生成
的化学方程式是
HOOC-CH2-COOH+2CH3CH2OH
CH3CH2OOCCH2COOCH2CH3+2H2O。
（5） 与足量的NaHCO3溶液和Na反应产生气体的物质的量相同，说明分子中含有1个羟基、1个羧基，符合条件的
的同分异构体有
、
、
、
，算上
共5种；
（6）用
与氢气加成生成
，
发生消去反应生成
，
与甲醇发生酯化反应生成
，
在一定条件下腐蚀加聚反应生成
，合成路线为
。
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