資源簡介

第22講　氧族元素、氮族元素的知識拓展
[課程標(biāo)準(zhǔn)]　1.掌握O3和H2O2的性質(zhì)應(yīng)用。2.了解亞硝酸及亞硝酸鈉的性質(zhì)。
考點一　氧族元素拓展——O3和H2O2的性質(zhì)應(yīng)用
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1．臭氧
(1)組成：臭氧的分子式為O3，與O2互為同素異形體。
(2)物理性質(zhì)：常溫常壓下，臭氧是一種有特殊臭味的淡藍色氣體，密度比氧氣大，比氧氣易溶于水。吸入少量臭氧對人體無害，吸入過量臭氧對人體健康有一定危害。
(3)化學(xué)性質(zhì)
不穩(wěn)定性 O3不穩(wěn)定，容易分解，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2O3===3O2，在放電條件下空氣中的O2可以轉(zhuǎn)化為O3，反應(yīng)的化學(xué)方程式為3O22O3
強氧化性 O3容易使淀粉 KI溶液變藍色，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KI＋O3＋H2O===I2＋2KOH＋O2
漂白性 O3因其強氧化性能使有色物質(zhì)褪色
(4)用途
①可用作脫色劑和消毒劑；
②臭氧層可以吸收來自太陽的紫外線，是人類和其他生物的保護傘。
2．過氧化氫
(1)結(jié)構(gòu)
學(xué)生用書?第105頁
(2)化學(xué)性質(zhì)
不穩(wěn)定性 加熱、光照或加催化劑都能加快其分解：2H2O22H2O＋O2↑，因此H2O2應(yīng)保存在棕色瓶中并放置在陰涼處
弱酸性 相當(dāng)于二元弱酸：H2O2H＋＋HO，HOH＋＋O
強氧化性 ①工業(yè)上用10%的H2O2作為漂白劑，醫(yī)療上用3%的H2O2作為消毒殺菌劑；②氧化Fe2＋、SO等還原性物質(zhì)：H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，H2O2＋Na2SO3===Na2SO4＋H2O；③使?jié)駶櫟牡矸?KI試紙變藍：H2O2＋2I－＋2H＋===I2＋2H2O
弱還原性 H2O2中－1價的氧遇強氧化劑可失去電子轉(zhuǎn)化成0價氧而被氧化，如與酸性KMnO4溶液反應(yīng)：2KMnO4＋5H2O2＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋5O2↑＋8H2O
提醒：①除MnO2外，F(xiàn)e3＋、Mn2＋、Cu2＋、Cr3＋等也能催化H2O2的分解；H2O2在堿性環(huán)境中的分解遠比在酸性環(huán)境中快。
②H2O2作氧化劑時，其還原產(chǎn)物一般為水，不引入雜質(zhì)且對環(huán)境無污染，因而又稱為綠色氧化劑，常用于除去具有還原性的雜質(zhì)離子。
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1．保羅·克拉茲等三位科學(xué)家因在氟利昂和臭氧層方面的研究獲得諾貝爾化學(xué)獎，他們的研究提示了大氣中臭氧層被破壞的機理，如圖所示。下列說法不正確的是(　　)
A．氯原子在反應(yīng)中作催化劑
B．過氧化氯的結(jié)構(gòu)式為O—Cl—Cl—O
C．臭氧分子最終轉(zhuǎn)變成氧氣分子
D．過程②中一氧化氯斷鍵形成過氧化氯
B　[圖中反應(yīng)歷程為①Cl＋O3―→ClO＋O2，②ClO＋ClO―→ClOOCl，③ClOOCl2Cl＋O2。該過程的總反應(yīng)為2O3===3O2，所以氯原子在反應(yīng)中作催化劑，A正確；過氧化氯的結(jié)構(gòu)式為Cl—O—O—Cl，B錯誤；由該過程的總反應(yīng)知臭氧分子最終轉(zhuǎn)變成氧氣分子，C正確；過程②中ClO＋ClO―→ClOOCl，一氧化氯斷鍵形成過氧化氯，D正確。]
2．H2O2是重要的化學(xué)試劑，在實驗室和實際生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。
(1)寫出H2O2的結(jié)構(gòu)式： __________________________________________________，
H2O2在MnO2催化下分解的化學(xué)方程式： ___________________________________
________________________________________________________________________。
(2)①我們知道，稀硫酸不與銅反應(yīng)，但在稀硫酸中加入H2O2后，則可使銅順利溶解，寫出該反應(yīng)的離子方程式： ____________________________________________________
________________________________________________________________________。
②在“海帶提碘”的實驗中，利用酸性H2O2得到碘單質(zhì)的離子方程式是________________________________________________________________________。
③你認(rèn)為H2O2被稱為綠色氧化劑的主要原因是_________________________________
________________________________________________________________________。
(3)H2O2還有一定的還原性，能使酸性KMnO4溶液褪色。
①寫出反應(yīng)的離子方程式： _____________________________________________
________________________________________________________________________。
②實驗室常用酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液測定溶液中H2O2的濃度，酸性KMnO4溶液應(yīng)盛放在________(填“酸式”或“堿式”)滴定管中，判斷到達滴定終點的現(xiàn)象是_____________。
(4)H2O2是一種二元弱酸，寫出其第一步電離的方程式： _________________________，
它與過量的Ba(OH)2反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________
________________________________________________________________________。
答案：　(1)H—O—O—H　2H2O22H2O＋O2↑
(2)①H2O2＋Cu＋2H＋===Cu2＋＋2H2O
②H2O2＋2I－＋2H＋===2H2O＋I2
③還原產(chǎn)物為水，對環(huán)境無污染
(3)①5H2O2＋2MnO＋6H＋===5O2↑＋2Mn2＋＋8H2O
②酸式　滴入最后半滴酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液后，溶液變淺紫色，且30 s內(nèi)不褪色
(4)H2O2H＋＋HO　H2O2＋Ba(OH)2===BaO2＋2H2O
學(xué)生用書?第106頁
考點二　氮族元素拓展——亞硝酸及亞硝酸鹽的性質(zhì)
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1．亞硝酸(HNO2)
亞硝酸是弱酸。向亞硝酸鈉溶液中加酸，生成亞硝酸(HNO2)。亞硝酸不穩(wěn)定，僅存在于冷的稀溶液中，微熱甚至常溫下也會分解，產(chǎn)生紅棕色的二氧化氮氣體。
NaNO2＋H2SO4(稀)===NaHSO4＋HNO2
2HNO2===NO↑＋NO2↑＋H2O
2．亞硝酸鈉(NaNO2)
(1)亞硝酸鈉的物理性質(zhì)及用途
亞硝酸鈉的化學(xué)式為NaNO2，是可溶性鹽。其熔點為271 ℃，分解溫度為320 ℃。
亞硝酸鈉在建筑業(yè)中常用作混凝土摻加劑，以促進混凝土凝固，提高其強度，防止在冬天低溫施工時使混凝土發(fā)生凍結(jié)。
亞硝酸鈉還是一種食品添加劑，用作食品防腐劑和肉類食品的發(fā)色劑。
(2)亞硝酸鈉的氧化性
在亞硝酸鈉中，氮的化合價為＋3，處于中間價態(tài)。因此，亞硝酸鈉與強還原性物質(zhì)反應(yīng)時，表現(xiàn)出氧化性。如亞硝酸鈉與碘化鉀反應(yīng)可生成單質(zhì)碘。
2NO＋2I－＋4H＋===2NO↑＋I2＋2H2O
析出的碘可以使淀粉溶液變藍色，據(jù)此可以檢驗NO的存在。
亞硝酸鈉與FeCl2溶液反應(yīng)，生成棕黃色的FeCl3溶液。
NO＋Fe2＋＋2H＋===NO↑＋Fe3＋＋H2O
(3)亞硝酸鈉的還原性
亞硝酸鈉與強氧化性物質(zhì)反應(yīng)時，表現(xiàn)出還原性。如亞硝酸鈉與酸性K2Cr2O7溶液反應(yīng)時，Cr2O被還原成Cr3＋，K2Cr2O7溶液由橙色變?yōu)榫G色。
Cr2O＋3NO＋8H＋===3NO＋2Cr3＋＋4H2O
(4)亞硝酸鈉與氯化鈉的鑒別
與氯化鈉不同，亞硝酸鈉與AgNO3溶液反應(yīng)生成的AgNO2沉淀可溶于稀硝酸。
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1．(1)鑒別NaNO2、NaCl可選用的物質(zhì)有：①水、②淀粉 KI試紙、③淀粉、④白酒、⑤食醋，根據(jù)上述反應(yīng)，你認(rèn)為必須選用的物質(zhì)有________(填序號)。
(2)某廠廢液中，含有2%～5%的NaNO2，直接排放會造成污染，下列試劑能使NaNO2轉(zhuǎn)化為N2的是________(填字母)。
A．NaCl　　　　　　　 B．NH4Cl
C．HNO3 D．濃H2SO4
(3)已知反應(yīng)10Al＋6NaNO3＋4NaOH===10NaAlO2＋3N2↑＋2H2O。若該反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移5 mol e－，則生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下N2的體積為____L。
解析：　(1)水、淀粉、白酒與NaNO2都不反應(yīng)，所以無明顯現(xiàn)象；KI與NaNO2必須在酸性條件下才能反應(yīng)得到I2，食醋會電離出氫離子，故必須選 用的物質(zhì)有②⑤。(2)NaNO2―→N2，NaNO2被還原，必須加還原劑，故選NH4Cl。(3)在反應(yīng)10Al＋6NaNO3＋4NaOH===10NaAlO2＋3N2↑＋2H2O中溶解10 mol Al轉(zhuǎn)移30 mol電子，同時生成3 mol N2。若反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移5 mol e－，則生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下N2的體積為5 mol××22.4 L·mol－1＝11.2 L。
答案：　(1)②⑤　(2)B　(3)11.2
2．信息1：亞硝酸(HNO2)是一種弱酸，既具有氧化性又具有還原性；亞硝酸不穩(wěn)定，易分解為硝酸、水和NO。
信息2：亞硝酸鈉又名“工業(yè)鹽”，常被大量用作高分子材料的發(fā)泡劑和偶氮染料的原料等，該物質(zhì)有毒，但其顏色、形狀、味道和食鹽相似，很容易因誤食而中毒；亞硝酸銀為難溶于水的白色沉淀。
根據(jù)上述信息，回答下列問題：
(1)甲組同學(xué)取一份可能是NaCl或NaNO2的樣品，用蒸餾水溶解，通過下列實驗操作鑒別樣品成分。在待檢驗溶液中滴加AgNO3溶液的現(xiàn)象是____________________________，倒出上清液，在沉淀中加入硝酸，振蕩，沉淀溶解，則該樣品為__________(寫化學(xué)式)，沉淀溶解的離子方程式為___________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)乙組同學(xué)利用如圖所示裝置檢驗可能是NaCl或NaNO2的樣品。
學(xué)生用書?第107頁
①A裝置中盛裝稀硫酸的儀器名稱是________，打開該儀器的活塞，使稀硫酸緩緩滴下，若樣品為NaNO2，則在B裝置中可觀察到的現(xiàn)象為______________________________
________________________________________________________________________，
檢驗B裝置中有NO的操作及產(chǎn)生的現(xiàn)象是_______________________________
________________________________________________________________________。
②C裝置中盛有的試劑名稱是____________，作用是_____________________________。
(3)設(shè)計實驗證明。
①亞硝酸為弱酸： _______________________________________________________。
②亞硝酸具有還原性： _______________________________________________。
解析：　(1)AgCl和AgNO2均為白色難溶于水的物質(zhì)，故加入AgNO3溶液后出現(xiàn)白色沉淀。AgCl難溶于硝酸，而AgNO2與硝酸反應(yīng)可生成HNO2，該物質(zhì)不穩(wěn)定，又分解生成硝酸、水和NO。
(2)①A裝置和B裝置中殘留的空氣與A裝置中生成的NO反應(yīng)生成NO2。由于B裝置中主要含NO，故其內(nèi)氣體顏色較淡，打開止水夾，鼓入空氣，NO完全轉(zhuǎn)化為NO2，使B裝置內(nèi)NO2濃度增大，紅棕色變深。②氮的氧化物有毒，可用堿液(如NaOH溶液)吸收。
(3)①檢驗HNO2的弱酸性，可檢驗其強堿鹽的pH，也可以直接檢驗其一定濃度稀溶液的pH等。②檢驗HNO2的還原性需要用到氧化劑，故在酸性KMnO4溶液中加入過量NaNO2溶液，KMnO4被還原，從而使溶液褪色。
答案：　(1)產(chǎn)生白色沉淀　NaNO2　3AgNO2＋2H＋===3Ag＋＋2NO↑＋NO＋H2O
(2)①分液漏斗　出現(xiàn)較淡的紅棕色氣體　打開止水夾，鼓入空氣，紅棕色變深?、贜aOH溶液(答案合理即可)　吸收尾氣
(3)①取NaNO2溶液，用pH試紙檢驗，對照標(biāo)準(zhǔn)比色卡知pH＞7(其他合理答案也可以)
②在酸性KMnO4溶液中加入過量NaNO2溶液，溶液褪色(其他合理答案也可以)
真題演練　明確考向
1．(2022·江蘇卷)少量Na2O2與H2O反應(yīng)生成H2O2和NaOH。下列說法正確的是(　　)
A．Na2O2的電子式為
B．H2O的空間結(jié)構(gòu)為直線形
C．H2O2中O元素的化合價為－1
D．NaOH僅含離子鍵
C　[A.過氧化鈉是離子化合物，電子式是，A錯誤；B.H2O中氧原子的成鍵電子對是2，孤電子對是2，根據(jù)價層電子對互斥理論，其空間結(jié)構(gòu)為V形，B錯誤；C.H2O2中H顯＋1價，根據(jù)正負(fù)化合價代數(shù)和為0，可計算出O的化合價為－1，C正確；D.NaOH中O和H之間是共價鍵，D錯誤。]
2．(2022·浙江卷)亞硝酸鈉俗稱“工業(yè)鹽”，其外觀、口感與食鹽相似，人若誤服會中毒。現(xiàn)將適量某樣品(成分為亞硝酸鈉或氯化鈉)溶于水配成溶液，分別取少量該溶液于試管中進行實驗。下列方案設(shè)計、現(xiàn)象和結(jié)論都正確的是(　　)
選項 方案設(shè)計 現(xiàn)象和結(jié)論
A 先加入少量KClO3溶液，再加AgNO3溶液和足量稀硝酸，振蕩 若產(chǎn)生白色沉淀，則樣品為亞硝酸鈉
B 加到少量KMnO4溶液中，再加硫酸酸化，振蕩 若溶液褪色，則樣品為亞硝酸鈉
C 先加到少量FeCl2溶液中，再加入稀鹽酸酸化，振蕩 若溶液變黃色，則樣品為亞硝酸鈉
D 先加入少量Na2SO3溶液，再加入BaCl2溶液和稀硝酸，振蕩 若產(chǎn)生白色沉淀，則樣品為亞硝酸鈉
C　[A.樣品若為NaCl，依然會出現(xiàn)白色沉淀，A錯誤；B.氯化鈉電離出的氯離子也可以被酸性高錳酸鉀氧化，而使其褪色，B錯誤；C.亞硝酸有氧化性，可以把二價鐵氧化為三價鐵，溶液變?yōu)辄S色，C正確；D.稀硝酸可以把亞硫酸根離子氧化為硫酸根離子，再加入氯化鋇可以生成硫酸鋇白色沉淀，D錯誤。]
3．(2020·海南卷，16)作為一種綠色消毒劑，H2O2在公共衛(wèi)生事業(yè)中發(fā)揮了重要的作用。已知反應(yīng)：H2O2(l)===H2O(l)＋O2(g)　ΔH＝－98 kJ·mol－1　K＝2.88×1020?；卮饐栴}：
(1)H2O2的強氧化性使其對大多數(shù)致病菌和病毒具有消殺功能。用3%醫(yī)用H2O2對傳染病房噴灑消毒時，地板上有氣泡冒出，該氣體是________。
(2)純H2O2可作為民用驅(qū)雹火箭推進劑。在火箭噴口鉑網(wǎng)催化下，H2O2劇烈分解：H2O2(l)===H2O(g)＋O2(g)，放出大量氣體，驅(qū)動火箭升空。每消耗34 g H2O2，理論上________(填“放出”或“吸收”)熱量______98 kJ (填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)純H2O2相對穩(wěn)定，實驗表明在54 ℃下恒溫貯存2周，濃度仍能保持99%，原因是H2O2分解反應(yīng)的________(填字母)。
a．ΔH比較小 b．K不夠大
c．速率比較小 d．活化能比較大
(4)向H2O2稀溶液中滴加數(shù)滴含Mn2＋的溶液，即有氣泡快速逸出，反應(yīng)中Mn2＋起________作用。某組實驗數(shù)據(jù)如下表：
t/min 0 10 20 30 40 50
c(H2O2)/(mol·L－1) 0.70 0.49 0.35 0.25 0.17 0.12
0～30 min H2O2反應(yīng)的平均速率v＝________mol·L·min－1
(5)H2O2 的一種衍生物K2S2O8，陰離子結(jié)構(gòu)式為 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1()) 。其中性溶液加熱至沸后，溶液pH降低，用離子方程式表明原因： ________________________________
________________________________________________________________________。
解析：　(1)利用雙氧水消毒的時候會有氣泡放出，是由于雙氧水分解生成的氧氣的緣故，故放出的氣體是氧氣；(2)過氧化氫的分解反應(yīng)為放熱反應(yīng)，根據(jù)題干，34 g過氧化氫為1 mol，1 mol過氧化氫完全分解生成水蒸氣和氧氣，由于液態(tài)水變成水蒸氣需要吸收一部分能量，故生成水蒸氣時放出的熱量小于生成液態(tài)水時放出的熱量；
(3)實驗表明在54 ℃下恒溫貯存2周，濃度仍能保持99%，說明在54 ℃下過氧化氫的分解速率較慢，產(chǎn)生較慢反應(yīng)速率的原因是過氧化氫分解過程中需要的能量較高，化學(xué)反應(yīng)活化能較大，而54 ℃的溫度所提供的能量較少，故反應(yīng)速率較慢；
(4)向H2O2稀溶液中滴加數(shù)滴含Mn2＋的溶液，即有氣泡快速逸出，說明Mn2＋的加入加快雙氧水的分解速率，但Mn2＋本身沒有發(fā)生任何變化，故Mn2＋起到了催化劑的作用；起始時雙氧水的濃度為0.70 mol/L，30 min時雙氧水的濃度為0.25 mol/L，其濃度變化量Δc＝0.70 mol/L－0.25 mol/L＝0.45 mol/L，則這段時間內(nèi)雙氧水的反應(yīng)速率v＝＝＝0.015 mol·L－1·min－1；(5)過硫酸根在水中易發(fā)生水解生成過硫酸氫根、硫酸根和氫離子，加熱升高溫度有助于加速水解，其溶液pH降低，故過硫酸根水解的方程式為S2O＋H2OHSO＋H＋＋SO。
答案：　(1)氧氣　(2)放出　小于　(3)cd　
(4)催化劑　0.015
(5)S2O＋H2OHSO＋H＋＋SO
課時精練(二十二)　氧族元素、氮族元素的知識拓展
(本欄目內(nèi)容，在學(xué)生用書中以獨立形式分冊裝訂！)
1．下列有關(guān)說法正確的是(　　)
A．臭氧的摩爾質(zhì)量是48 g
B．同溫同壓條件下，等質(zhì)量的氧氣和臭氧體積比為2∶3
C．1.00 mol臭氧中含有電子總數(shù)約為18×6.02×1023
D．16 g臭氧中約含有6.02×1023個氧原子
D　[A.臭氧的分子式為O3，摩爾質(zhì)量的單位是g/mol，則臭氧的摩爾質(zhì)量是16 g/mol×3＝48 g/mol，故A錯誤；B.氧氣和臭氧的分子式分別為O2和O3，同溫同壓下氣體摩爾體積相等，根據(jù)V＝nVm＝Vm可知，相同質(zhì)量的不同氣體其體積之比等于摩爾質(zhì)量的反比，所以同溫同壓條件下，等質(zhì)量的氧氣和臭氧體積比＝48 g/mol∶32 g/mol＝3∶2，故B錯誤；C.臭氧的分子式為O3，每個臭氧分子中含有24個電子，1.00 mol臭氧中含有24 mol電子，則1.00 mol臭氧中含有電子總數(shù)為24×6.02×1023個，故C錯誤；D.臭氧的分子式為O3，O原子的摩爾質(zhì)量為16 g/mol，則16 g臭氧中氧原子個數(shù)＝×NA mol－1＝6.02×1023，故D正確。]
2．臭氧(O3)可應(yīng)用于游泳池、生活用水、污水的殺菌和消毒，大氣中的臭氧層能有效阻擋紫外線。長期吸入大量臭氧會引起口干燥、咳嗽等不適癥狀。臭氧發(fā)生器是在高壓電極的作用下將空氣中的氧氣轉(zhuǎn)化為臭氧的裝置。下列說法正確的是(　　)
A．氧氣轉(zhuǎn)化為臭氧是物理變化
B．臭氧分子的相對分子質(zhì)量為36
C．一個臭氧分子中含有3個氧原子
D．臭氧對人的身體健康不利，應(yīng)該拒絕使用臭氧
C　[轉(zhuǎn)化過程物質(zhì)發(fā)生了變化，有新物質(zhì)生成，應(yīng)為化學(xué)變化，故A錯誤；根據(jù)分子式的含義知臭氧的相對分子質(zhì)量為16×3＝48，故B錯誤；根據(jù)分子式的含義標(biāo)在化學(xué)式中元素符號右下角的數(shù)字表示該元素的原子個數(shù)，知一個臭氧分子中含有3個氧原子，故C正確；臭氧可應(yīng)用于游泳池、生活用水、污水的殺菌和消毒，對人的身體健康也有有利的一面，故D錯誤。]
3．向CuSO4溶液中加入H2O2溶液，很快有大量氣體逸出，同時放熱，一段時間后，藍色溶液變?yōu)榧t色渾濁(Cu2O)，繼續(xù)加入H2O2溶液，紅色渾濁又變?yōu)樗{色溶液，這個反應(yīng)可以反復(fù)多次。下列關(guān)于上述過程的說法不正確的是(　　)
A．Cu2＋是H2O2分解反應(yīng)的催化劑
B．H2O2只表現(xiàn)了氧化性
C．H2O2的電子式為H∶∶∶H
D．發(fā)生了反應(yīng)Cu2O＋H2O2＋4H＋===2Cu2＋＋3H2O
B　[根據(jù)“藍色溶液變?yōu)榧t色渾濁(Cu2O)”，說明銅由＋2價被還原成＋1價，H2O2表現(xiàn)了還原性；繼續(xù)加入H2O2溶液，紅色渾濁又變?yōu)樗{色溶液，說明發(fā)生了反應(yīng)Cu2O＋H2O2＋4H＋===2Cu2＋＋3H2O，H2O2又表現(xiàn)了氧化性，故B錯誤、D正確。H2O2的電子式為，故C正確。]
4.過氧化氫(H2O2)俗稱雙氧水，其分子結(jié)構(gòu)如圖所示。醫(yī)療上常用3%的雙氧水進行傷口或中耳炎消毒。過氧化氫能與SO2反應(yīng)生成H2SO4。下列有關(guān)過氧化氫的說法中錯誤的是(　　)
A．H2O2的結(jié)構(gòu)式為H—O—O—H
B．過氧化氫與SO2的化合反應(yīng)，不是氧化還原反應(yīng)
C．H2O2為既含有極性鍵又含有非極性鍵的共價化合物
D．過氧化氫與SO2反應(yīng)的離子方程式為SO2＋H2O2===2H＋＋SO
B　[A.H2O2的結(jié)構(gòu)式為H—O—O—H，故A正確；B.SO2中S為＋4價，H2SO4中的S是＋6價，H2O2中，O為－1價，產(chǎn)物H2SO4中O為－2價，SO2被H2O2氧化，化合價發(fā)生了變化，是氧化還原反應(yīng)，故B錯誤；C.H2O2是共價化合物，其中H—O是極性鍵，O—O是非極性鍵，故C正確；D.H2SO4是強電解質(zhì)，所以離子方程式：SO2＋H2O2===2H＋＋SO，故D正確。]
5．過碳酸鈉(Na2CO3·3H2O2)，俗名固體雙氧水，具有Na2CO3和H2O2的雙重性質(zhì)，可用作無毒漂白劑和供氧劑。一種利用雙氧水和純堿在穩(wěn)定劑作用下制備過碳酸鈉的工藝流程如下圖所示。已知：2Na2CO3＋3H2O22Na2CO3·3H2O2。
下列說法不正確的是(　　)
A． FeCl3溶液可加速過碳酸鈉的失效
B．加入NaCl的作用是降低2Na2CO3·3H2O2的溶解度，以析出更多晶體
C．生產(chǎn)過碳酸鈉的流程中遺漏了晶體的洗滌一步，導(dǎo)致產(chǎn)品純度降低
D．該生產(chǎn)流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)是CO2和NH4Cl
D　[A.過碳酸鈉具有碳酸鈉和過氧化氫的雙重性質(zhì)，三氯化鐵溶液既能與碳酸鈉反應(yīng)，又能作過氧化氫分解的催化劑，因此三氯化鐵溶液能使過碳酸鈉失效，A項正確；B.根據(jù)溶解結(jié)晶平衡分析，加入NaCl增大了鈉離子濃度，結(jié)晶溶解平衡向生成結(jié)晶方向移動，析出晶體更多，B項正確；C.晶體表面總是會吸附一定量溶液中的雜質(zhì)離子，若不洗滌，將導(dǎo)致產(chǎn)品純度降低，C項正確；D.在反應(yīng)②煅燒這一步產(chǎn)生的CO2可用于反應(yīng)①，但反應(yīng)③的產(chǎn)物NH4Cl并不能循環(huán)使用，D項錯誤。]
6．NaNO2像食鹽一樣有咸味，有很強的毒性，誤食亞硝酸鈉(NaNO2)會使人中毒。已知亞硝酸鈉能發(fā)生如下反應(yīng)：2NaNO2＋4HI===2NO↑＋I2＋2NaI＋2H2O。下列說法正確的是(　　)
A．該反應(yīng)的氧化劑為HI
B．反應(yīng)產(chǎn)物中能使淀粉變藍的物質(zhì)有I2、NaI
C．該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶1
D．人誤食亞硝酸鈉中毒時，可以服用HI溶液解毒
答案：C　
7．前幾年，部分巨能鈣被檢出含有雙氧水，而雙氧水有致癌性，可加速人體衰老。因此衛(wèi)生部加緊調(diào)查巨能鈣。下列有關(guān)說法錯誤的是(　　)
A． H2O2、Na2O2都屬于過氧化物，都存在共價鍵
B．雙氧水是綠色氧化劑，可作醫(yī)療消毒劑
C．H2O2既有氧化性，又有還原性，與Cl2、KMnO4反應(yīng)是表現(xiàn)H2O2的氧化性
D．H2O2作漂白劑是利用其氧化性，漂白原理與HClO類似，與SO2不同
C　[A.H2O2、Na2O2中都存在O—O共價鍵，A項正確；B.雙氧水有強氧化性，可作漂白劑和消毒劑，其還原產(chǎn)物為H2O，故被稱為“綠色氧化劑”，B項正確；C.H2O2中O為－1價，故H2O2既有氧化性，又有還原性，當(dāng)與具有很強氧化性的物質(zhì)如KMnO4、Cl2等強氧化劑相遇時被氧化，H2O2表現(xiàn)還原性，C項錯誤；D.H2O2作漂白劑是利用其氧化性，漂白原理與HClO類似，而SO2不是因強氧化性而漂白，D項正確。]
8．亞硝酸鈉(NaNO2)是一種具有咸味、有毒，且價格比食鹽(NaCl)便宜的工業(yè)用鹽，常被誤作食鹽使用，導(dǎo)致多起中毒事故發(fā)生。它的部分性質(zhì)見下圖，下列說法錯誤的是(　　)
A．上圖所涉及到的化學(xué)反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)
B．N2H4極易溶于水，因為它是極性分子且與水分子之間易形成氫鍵
C．NaNO2與N2H4生成NaN3的反應(yīng)方程式為NaNO2 ＋ N2H4===NaN3 ＋ 2H2O
D．可用淀粉碘化鉀試紙和食醋鑒別食鹽(NaCl)與亞硝酸鈉(NaNO2)
A　[A.有電子轉(zhuǎn)移的化學(xué)反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，其特征是有元素化合價升降，亞硝酸鈉和氯化銨的反應(yīng)中沒有元素化合價升降，所以不屬于氧化還原反應(yīng)，故A錯誤；B.氫鍵導(dǎo)致物質(zhì)的溶解度增大，肼和水分子之間能形成氫鍵，所以促進肼溶解，則肼極易溶于水，故B正確；C.亞硝酸鈉和肼反應(yīng)生成疊氮化鈉和水，該反應(yīng)中N元素化合價由＋3價、－2價變?yōu)椋瓋r，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為，結(jié)合原子守恒配平方程式為NaNO2＋N2H4===NaN3＋2H2O，故C正確；D.根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系知，亞硝酸鈉能和KI反應(yīng)生成碘單質(zhì)，碘遇淀粉試液變藍色，氯化鈉和KI不反應(yīng)，所以用淀粉碘化鉀試紙和食醋鑒別食鹽(NaCl)與亞硝酸鈉(NaNO2)，故D正確。]
9．亞硝酸鈉又稱為“工業(yè)鹽”，在新聞報道中常出現(xiàn)因誤食工業(yè)鹽而導(dǎo)致中毒的事件，下列關(guān)于亞硝酸鈉的敘述不正確的是(　　)
A．亞硝酸鈉外觀與食鹽相似
B．亞硝酸鈉和食鹽一樣也具有咸味
C．食鹽可用作食品的添加劑而亞硝酸鈉絕對不可用作食品添加劑
D．亞硝酸鈉溶液和食鹽溶液中滴加硝酸銀溶液均可產(chǎn)生白色沉淀
C　[A.根據(jù)信息，因誤食亞硝酸鈉而中毒，說明外觀與食鹽相似，故說法正確；B.誤食工業(yè)食鹽，說明亞硝酸鈉具有咸味，故說法正確；C.少量亞硝酸鈉加入食品中，增加食品保質(zhì)期，故說法錯誤；D.Cl－用硝酸銀檢驗，有白色沉淀產(chǎn)生，而亞硝酸鈉也與硝酸銀反應(yīng)生成AgNO2白色沉淀，故說法正確。]
10．人體血紅蛋白中含有Fe2＋，如果誤食亞硝酸鹽，會使人中毒，因為亞硝酸鹽會使Fe2＋轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3＋，生成高鐵血紅蛋白而喪失與O2結(jié)合的能力，服用維生素C可緩解亞硝酸鹽的中毒。下列說法正確的是(　　)
A．亞硝酸鹽表現(xiàn)出還原性
B．維生素C可被亞硝酸鹽氧化
C．維生素C表現(xiàn)出氧化性
D．中毒時亞硝酸鹽被Fe2＋氧化成硝酸鹽
B　[服用維生素C可緩解亞硝酸鹽的中毒，即可以將＋3價的Fe3＋轉(zhuǎn)化為＋2價的Fe2＋，所以加入的物質(zhì)維生素C具有還原性，是還原劑，以此解答。A.由分析可知維生素C具有還原性，是還原劑，則亞硝酸鹽是氧化劑，表現(xiàn)出氧化性，故A錯誤；B.由分析可知維生素C是還原劑，亞硝酸鹽是氧化劑，維生素C可被亞硝酸鹽氧化，故B正確；C.由分析可知維生素C具有還原性，是還原劑，故C錯誤；D.亞硝酸鹽會使Fe2＋轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3＋，F(xiàn)e2＋是還原劑，中毒時亞硝酸鹽被Fe2＋還原，故D錯誤。]
11．某化學(xué)興趣小組取一定量的過氧化氫溶液，準(zhǔn)確測定了過氧化氫的含量，并探究了過氧化氫的性質(zhì)。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br/>Ⅰ.測定過氧化氫的含量
(1)移取10.00 mL密度為ρ g/mL的過氧化氫溶液至250 mL________(填儀器名稱)中，加水稀釋至刻度，搖勻。移取稀釋后的過氧化氫溶液25.00 mL至錐形瓶中，加入稀硫酸酸化，用蒸餾水稀釋，作被測試樣。
(2)用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定被測試樣，其反應(yīng)的離子方程式為______________。
(3)判斷滴定到達終點的現(xiàn)象是___________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)重復(fù)滴定三次，平均耗用c mol/L KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液V mL，則原過氧化氫溶液中過氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。
(5)若滴定前滴定管尖嘴中有氣泡，滴定后氣泡消失，則測定結(jié)果________(填“偏高”或“偏低”或“不變”)。
Ⅱ.探究過氧化氫的性質(zhì)
該化學(xué)興趣小組根據(jù)所提供的實驗條件設(shè)計了兩個實驗，分別證明了過氧化氫的氧化性和不穩(wěn)定性。(實驗條件：試劑只有過氧化氫溶液、氯水、碘化鉀淀粉溶液、飽和硫化氫溶液，實驗儀器及用品可自選。)
請將他們的實驗方法和實驗現(xiàn)象填入下表：
實驗內(nèi)容 實驗方法 實驗現(xiàn)象
(1)驗證氧化性
(2)驗證不穩(wěn)定性
解析：　Ⅰ.(4)n(KMnO4)＝cV×10－3mol；則n(H2O2)＝n(KMnO4)＝cV×10－3 mol。則原過氧化氫溶液中過氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為[10×(cV×10－3×34 g/mol)÷(10.00 mL×ρ g/mL)]×100%＝%；(5)若滴定前滴定管尖嘴中有氣泡，滴定后氣泡消失，則高錳酸鉀溶液的體積偏大，按照此數(shù)據(jù)計算的過氧化氫的質(zhì)量就偏多，使測定結(jié)果偏高。
答案：?、?(1)容量瓶　(2)2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋ 8H2O＋ 5O2↑　
(3) 滴入半滴高錳酸鉀溶液，溶液呈淺紅色，且30秒內(nèi)不褪色　(4)%　(5)偏高
Ⅱ.(1)取適量飽和硫化氫溶液于試管中，滴入過氧化氫溶液(或取適量碘化鉀淀粉溶液于試管中，加入過氧化氫溶液)　產(chǎn)生淡黃色沉淀或溶液變渾濁(或溶液變藍色)　(2)取適量過氧化氫溶液于試管中，加熱，用帶火星的木條檢驗(或取適量過氧化氫溶液于試管中，加熱，用導(dǎo)氣管將得到的氣體通入到裝有飽和硫化氫溶液的試管中) 　產(chǎn)生氣泡，木條復(fù)燃(或溶液變渾濁或有淺黃色沉淀產(chǎn)生)
12．亞硝酸鈉被稱為工業(yè)鹽，在漂白、電鍍等方面應(yīng)用廣泛。NaNO2因外觀和食鹽相似，又有咸味，容易使人誤食中毒。亞硝酸(HNO2)是一種與醋酸酸性相當(dāng)?shù)娜跛帷?br/>(1)寫出亞硝酸的電離方程式_______________________________________________。
(2)酸性條件下，NaNO2與KI按物質(zhì)的量1∶1恰好完全反應(yīng)，且I－被氧化為I2，則產(chǎn)物中含氮物質(zhì)的化學(xué)式為________。
(3)請你設(shè)計一個實驗方案鑒別氯化鈉和亞硝酸鈉(提示：AgNO2呈白色，在溶液中以沉淀形式存在)
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)工業(yè)廢水中NO可用鋁粉除去，產(chǎn)生無毒無味的氣體。若反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移6 mol電子，則生成該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為________L。
解析：　(1)亞硝酸是弱酸，不完全電離，電離方程式為：HNO2H＋＋NO；
(2)I－被氧化為I2，碘的化合價升高一個價態(tài)，NaNO2與KI按物質(zhì)的量1∶1恰好完全反應(yīng)，故氮元素的化合價降低一個價態(tài)，即＋2價，故產(chǎn)物為NO；
(3)氯化鈉屬于強酸強堿鹽，溶液顯中性，亞硝酸鈉屬于強堿弱酸鹽，由于亞硝酸根水解NO＋H2OHNO2＋OH－顯堿性，能使酚酞變紅，故可以用酚酞試液鑒別氯化鈉和亞硝酸鈉溶液；
(4)亞硝酸根轉(zhuǎn)化為無毒無味氣體只能是氮氣，故方程式為：2NO＋2Al＋8H＋===N2↑＋2Al3＋＋4H2O，該反應(yīng)轉(zhuǎn)移 6個電子，即轉(zhuǎn)移6 mol電子生成1 mol氮氣，標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為22.4 L。
答案：　(1)HNO2H＋＋NO
(2)NO　(3)分別取少量兩種固體于兩支試管中，同時滴加無色酚酞試液，若溶液變紅，則白色固體是NaNO2；若溶液無色，則為NaCl　(4)22.4
13．亞硝酸鈉是重要的防腐劑。某化學(xué)興趣小組以碳和濃硝酸為起始原料，設(shè)計如下裝置利用一氧化氮與過氧化鈉反應(yīng)制備亞硝酸鈉。(夾持裝置和A中加熱裝置已略，氣密性已檢驗)
查閱資料：①HNO2為弱酸，室溫下存在反應(yīng)3HNO2===HNO3＋2NO↑＋H2O；
②NO不與堿反應(yīng)，可被酸性KMnO4溶液氧化為硝酸。
實驗操作：①關(guān)閉彈簧夾，打開A中分液漏斗活塞，滴加一定量濃硝酸，加熱；
②一段時間后停止加熱。
(1)A中反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________________________________。
(2)B中觀察到的主要現(xiàn)象是_______________________________________________
________________________________________________________________________。
D裝置的作用是_________________________________________________________。
解析：　本題考查實驗方案設(shè)計與評價。(1)A中利用濃硝酸的強氧化性，與碳發(fā)生反應(yīng)，其反應(yīng)方程式為C＋4HNO3(濃) CO2↑＋4NO2↑＋2H2O；(2)A中產(chǎn)生的NO2，進入B裝置，發(fā)生反應(yīng)：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，Cu和稀硝酸發(fā)生反應(yīng)：3Cu＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，觀察到B中現(xiàn)象是銅片溶解，溶液變?yōu)樗{色，導(dǎo)管口有無色氣體產(chǎn)生；因為NO有毒，為防止污染空氣，必須尾氣處理，根據(jù)信息，NO能與酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生反應(yīng)，本身生成HNO3，因此裝置D的作用是除去未反應(yīng)的NO，防止污染空氣。
答案：　 (1) C＋4HNO3(濃)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O
(2)溶液變藍，銅片溶解，導(dǎo)管口有無色氣體冒出　除去未反應(yīng)的NO，防止污染空氣
14．氧元素能形成眾多的化合物，其中有一些化合物具有特殊的組成與性質(zhì)。
(1)H2O2、D2O、D2O2中化學(xué)性質(zhì)彼此相似的物質(zhì)是______，OF2是一種棕黃色有惡臭的氣體，有極強的氧化性，則OF2中氧元素的化合價為______，將F2通入稀的NaOH溶液中可得到OF2、鹽等物質(zhì)，相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________
________________________________________________________________________。
(2)研究表明，H2O2相當(dāng)于二元弱酸，有較強的還原性
①H2O2的一級電離方程式為______________________________________________
________________________________________________________________________，
已知常溫下1 L的H2O2相當(dāng)于48.3 mol，其一級電離平衡常數(shù)K約為1.67×10－12，則該溫度下H2O2中c(H＋)約為________，寫出它與足量Ba(OH)2反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。
②過氧化氫、鎂合金可構(gòu)成鎂燃料電池，放電時總反應(yīng)：Mg＋2H＋＋H2O2===Mg2＋＋2H2O，則放電時的正極反應(yīng)為______________________________________________。
(3)氧也能與鉀元素形成K2O、K2O2、KO2、KO3等氧化物，其中KO2是一種比Na2O2效率高的供氧劑，寫出它與CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式： _____________________________
________________________________________________________________________。
解析：　(1)根據(jù)水(H2O)、雙氧水(H2O2)、重水(D2O)的化學(xué)式可知都有氫、氧兩種元素組成；物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)的性質(zhì)，從化學(xué)性質(zhì)的角度看，雙氧水分子與水分子的構(gòu)成不同，化學(xué)性質(zhì)有較大的差異，化學(xué)性質(zhì)彼此相似的物質(zhì)是 H2O2、D2O2；氟非金屬性強于氧，氟為－1價，依據(jù)化合物各元素化合價代數(shù)和為0知，則OF2中氧元素的化合價為＋2價；將F2通入稀的NaOH溶液中可得到OF2、NaF和水，其反應(yīng)方程式為：2F2＋2NaOH===2NaF＋H2O＋OF2；(2)①雙氧水可以看作是二元弱酸，說明雙氧水分子能發(fā)生兩步電離，第一步電離出一個氫離子，則它的一級電離方程式為H2O2H＋＋HO；根據(jù)K＝ eq \f(c（H＋）·c（HO）,c（H2O2）) ＝1.67×10 －12；則c(H＋)＝≈9×10－6 mol/L；H2O2與Ba(OH)2作用形成正鹽為BaO2，同時生成水，其反應(yīng)的方程式為：H2O2＋Ba(OH)2===BaO2＋2H2O；②正極上發(fā)生還原反應(yīng)，過氧化氫得到電子和氫離子反應(yīng)生成水，正極電極反應(yīng)式為H2O2＋2H＋＋2e－===2H2O；(3)過氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣，則超氧化鉀和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鉀和氧氣，反應(yīng)方程式為4KO2＋2CO2===2K2CO3＋3O2。
答案：　(1)H2O2、D2O2?。?　2F2＋2NaOH===2NaF＋H2O＋OF2
(2)①H2O2H＋＋HO　9×10－6 mol/L　H2O2＋Ba(OH)2===BaO2＋2H2O
②H2O2＋2H＋＋2e－===2H2O
(3)4KO2＋2CO2===2K2CO3＋3O2
學(xué)生用書?第108頁

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