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    8．过氧化钙晶体（CaO2•8H2O）呈白色，微溶于水，加热至350℃左右开始分解放出氧气．过氧化钙可用于改善地表水质、处理含重金属粒子废水、应急供氧等．实验室可用工业碳酸钙（含MgCO3、FeCO3等杂质）制取纯净的碳酸钙，然后再用纯的碳酸钙制取过氧化钙，其主要流程如图1：

    回答下列问题：
    （1）整个流程中涉及的化学反应属于氧化还原反应的有1个，请写出其中任意一个的离子方程式：3FeCO3+10H++NO3-=3Fe3++NO↑+3CO2↑+5H2O；
    （2）反应②生成CaO2•8H2O的化学反应方程式为CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O=CaO2•8H2O+2NH4Cl；反应时用冰水冷却的主要原因是防止H2O2分解，提高其利用率或降低CaO2•8H2O溶解度，提高产率；
    （3）将过氧化钙晶体在坩埚中加热并逐渐升高温度．测得样品质量随温度的变化如图2曲线所示，则350℃以后所得固体物质的化学式为CaO．

    分析 碳酸钙、碳酸镁与稀硝酸反应生成硝硝酸钙、硝酸镁与二氧化碳，碳酸亚铁与稀硝酸反应生成硝酸铁、二氧化碳、NO，溶液中加入浓氨水，镁离子、铁离子转化为氢氧化镁、氢氧化铁沉淀，过滤除去，滤液中加入碳酸铵将硝酸钙转化为碳酸钙，过滤分离得到碳酸钙，再与盐酸反应生成氯化钙，在加入过氧化氢、氨气得到反应得到CaO2，溶液冷却结晶得到CaO2•8H2O，副产品中含有氯化铵．
    （1）反应①中只有FeCO3与硝酸反应是氧化还原反应；
    （2）该反应的反应物为CaCl2、H2O2、NH3，反应生成CaO2•8H2O与NH4Cl；
    H2O2受热易分解，采用冰水控制温度在0℃左右，防止其分解，提高利用率，同时温度低能较低溶解度，提高产率；
    （3）固体由2.16g加热到350℃变为0.56g，在加热过程中固体中钙元素的量不变，据此计算剩余固体中Ca元素质量，利用质量守恒计算剩余固体中O元素质量，进而确定化学式．

    解答 解：碳酸钙、碳酸镁与稀硝酸反应生成硝硝酸钙、硝酸镁与二氧化碳，碳酸亚铁与稀硝酸反应生成硝酸铁、二氧化碳、NO，溶液中加入浓氨水，镁离子、铁离子转化为氢氧化镁、氢氧化铁沉淀，过滤除去，滤液中加入碳酸铵将硝酸钙转化为碳酸钙，过滤分离得到碳酸钙，再与盐酸反应生成氯化钙，在加入过氧化氢、氨气得到反应得到CaO2，溶液冷却结晶得到CaO2•8H2O，副产品中含有氯化铵．
    （1）反应①中只有FeCO3与硝酸反应是氧化还原反应，反应方程式为：3FeCO3+10H++NO3-=3Fe3++NO↑+3CO2↑+5H2O，
    故答案为：1，3FeCO3+10H++NO3-=3Fe3++NO↑+3CO2↑+5H2O；
    （2）该反应的反应物为CaCl2、H2O2、NH3，反应生成CaO2•8H2O与NH4Cl，反应方程式为：CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O=CaO2•8H2O+2NH4Cl；
    H2O2受热易分解，采用冰水控制温度在0℃左右，防止其分解，提高利用率，同时温度低能较低溶解度，提高产率，
    故答案为：CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O=CaO2•8H2O+2NH4Cl；防止H2O2分解，提高其利用率或降低CaO2•8H2O溶解度，提高产率；
    （3）固体由2.16g加热到350℃变为0.56g，在加热过程中固体中钙元素的量不变，剩余固体中n（Ca）=n（CaO2•8H2O）=$\frac{2.16g}{216g/mol}$=0.01mol，m（Ca）=0.01mol×40g/mol=0.4g，则剩余固体中m（O）=0.56g-0.4g=0.16mol，故n（O）=$\frac{0.16mol}{16g/mol}$=0.01mol，故n（Ca）：n（O）=1：1，剩余固体的化学式为CaO，
    故答案为：CaO．

    点评 本题考查化实验制备化工流程、反应原理、氧化还原反应滴定应用、有关图象的计算等有关问题，是对学生综合能力的考查，难度中等．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    10．下列烃分子中，一氯取代物种类数最多的是（　　）
    A．正丁烷B．异丁烷C．异戊烷D．新戊烷

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    11．室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是（　　）
    A．c（H+）=0.1mol/L的溶液：Na+、NH4+、SO42-、S2O32-
    B．$\frac{c（{H}^{+}）}{c（O{H}^{-}）}$=1×10-12的溶液：K+、AlO2-、CO32-、Na+
    C．c（Fe2+）=0.1mol/L的溶液：H+、Al3+、NO3-、SCN-
    D．在由水电离出的c（H+）=1×10-12mol/L的溶液：Fe3+、ClO-、Na+、SO42-

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    8．下列各组离子在指定溶液中不能共存的是（　　）
    ①无色溶液中：K+、Ca2+、Cl-、Na+、SO42-
    ②使红色石蕊试纸变深蓝的溶液中：CO32-、NO3-、Na+、S2-、AlO2-、SO32-
    ③碱性溶液中：ClO-、HCO3-、NO3-、NH4+、SO32-
    ④加入Mg能放出H2的溶液中：Mg2+、NH4+、Cl-、Na+、SO42-
    ⑤使石蕊溶液变红的溶液中：MnO4-、NO3-、SO42-、Na+、SO32-．
    A．②④B．①③⑤C．①②⑤D．①④

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    3．氯化亚铜（CuCl）是白色粉末，不溶于水、乙醇，熔点422℃，沸点1366℃，在空气中迅速被氧化成绿色，常用作有机合成工业中的催化剂．以粗盐水（含Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质）．Cu、稀硫酸，SO2等为原料合成CuCl的工艺如下：

    （1）在粗盐除杂的反应I中加Na2CO3溶液的作用是除去Ca2+和过量的Ba2+．
    滤渣的主要成分：BaSO4、CaCO3、Mg（OH）2、BaCO3．
    （2）反应Ⅱ完成后溶液中主要溶质是NaCl．
    （3）反应Ⅴ的化学方程式为2Cu+O2+4H2SO4=2CuSO4+2H2O．
    （4）反应IV和VI都是制备CuCl的化学过程：
    ①反应IV加入的Cu必须过量，其目的是防止生成CuCl2．
    ②写出反应VI的离子方程式2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O═2CuCl↓+4H++SO42-．
    （5）反应VI后，过滤得到CuCl沉淀，用无水乙醇洗涤沉淀，在真空干燥机内于70℃干燥2小时，冷却，密封包装即得产品．于70℃真空干燥的目的是加快乙醇和水的蒸发，防止CuCl被空气氧化．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    13．苯甲酸广泛应用于制药和化工行业，某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸．反应原理：
    -CH3+2KMnO4$\stackrel{△}{→}$-COOK+KOH+2MnO2↓+H2O
    -COOK+HCl→-COOH+KCl
    实验方法：一定量的甲苯和KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应，按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯．

    已知：苯甲酸相对分子质量122，熔点122.4℃，在25℃和95℃时溶解度分别为0.3g和6.9g；纯净固体有机物一般都有固定熔点．
    （1）操作Ⅰ为分液，操作Ⅱ为蒸馏．
    （2）无色液体A是甲苯，定性检验A的试剂是酸性KMnO4溶液，现象是溶液颜色褪去．
    （3）测定白色固体B的熔点，发现其在115℃开始熔化，达到130℃时仍有少量不熔．该同学推测白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物，设计了如下方案进行提纯和检验，实验结果表明推测正确，请完成表中内容．
    序号实验方案实验现象结论
    ①将白色固体B加入水中，
    加热溶解，冷却结晶、过滤    		得到白色晶体和无色溶液        无
    ②取少量滤液于试管中，
    滴入稀HNO3和AgNO3溶液    		生成白色沉淀滤液含Cl-
    ③干燥白色晶体，测定熔点白色晶体在122.4℃左右完全熔化白色晶体是苯甲酸
    （4）纯度测定：称取1.220g产品，配成100mL甲醇溶液，移取25.00mL溶液，与一定量KOH溶液恰好完全反应，消耗KOH的物质的量为2.40×10-3 mol．产品中苯甲酸的质量分数为96%．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    20．向一个体积可变的密闭容器中充入3mol A、1mol B，发生如下反应：3A（g）+B（s）?2C（s）+3D（g）．在T°C时达到平衡，测得混合气体中D的物质的量为2.0mol．请填写下列空白：
    （1）若在T°C时容器体积为10L，反应经2min达到平衡，则以D物质浓度变化表示的化学反应速率为0.1mol/（L．min），达平衡时A物质的转化率为66.7%，T°C时该反应的化学平衡常数K为8．
    （2）若压缩容器增大压强，则逆反应的速率增大，容器中A的体积分数不变（填“增大”“减小”或“不变”）．
    （3）若相对分子质量M（B）＜2M（C），温度升高时混合气体的平均相对分子质量减小，则正反应吸热（填“吸热”或“放热”）．
    （4）在最初的容器中改充2.0mol C、6.0mol D，温度保持不变，要使反应达平衡时D的浓度为1.0mol•L-1，则容器的体积是4L．

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    17．高铁酸钾（K2FeO4）是一种集氧化、吸附、速凝于一体的新型多功能水处理剂．其生产流程如下：
    （1）配制KOH溶液时，是在每100mL水中溶解61.6g KOH固体（该溶液的密度为1.47g/mL），它的物质的量浓度是10mol/L．
    （2）在溶液I中加入KOH固体的目的是AC（填编号）．
    A．与溶液I中过量的Cl2继续反应，生成更多的KClO
    B．KOH固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率
    C．为下一步反应提供碱性的环境
    D．使副产物KClO3转化为 KClO
    （3）每制得59.4克K2FeO4，理论上消耗氧化剂的物质的量为0.45 mol．从溶液II中分离出K2FeO4后，还得到副产品KNO3、KCl，写出③中反应的离子方程式：2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O．
    （4）高铁酸钾（K2FeO4）溶液中加入稀硫酸，溶液变为黄色，并有无色气体产生，该反应的离子方程式是4FeO42-+20 H+=4Fe3++3O2↑+10H2O．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    18．W、X、Y、Z 均为短周期主族元素，原子序数依次增加，且原子核外L电子层的电子数分别为0、6、8、8，它们的最外层电子数之和为10，下列说法正确的是（　　）
    A．W 与Y 可以形成离子化合物
    B．X 的简单氢化物在同主族元素的氢化物中沸点最高，说明X 的非金属性最强
    C．X 和Z 形成的原子个数l：1 的化合物中，既含有极性键又含有非极性键
    D．工业生产中，通常用电解Z 的熔融氧化物来制取Z 的单质

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