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素养说明:化学核心素养要求考生能从物质结构与性质,物质性质与应用的关系,
分析物质性质,合理利用物质。H O 与O 作为绿色氧化剂和消毒剂,在日常生活
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中发挥着巨大的作用。
1.氧气的同素异形体臭氧(O )
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(1)化学性质
①不稳定性:2O =====3O
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②强氧化性:Ag、Hg等金属在臭氧中可以被氧化,O 能使湿润的淀粉KI试纸变
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蓝,其反应的化学方程式如下:
O +2KI+H O===I +2KOH+O
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③漂白和消毒:许多染料受到臭氧的强烈氧化会褪色,臭氧还能杀死许多细菌。
(2)生产方式:3O =====2O
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(3)臭氧层:能吸收来自太阳的大部分紫外线,是人类和其他生物的保护伞。氟氯
烃是破坏臭氧层的“元凶”。
(4)臭氧的用途:脱色剂、消毒剂等。
2.过氧化物
(1)过氧化氢
①结构
化学式:H O
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电子式:
结构式:H—O—O—H,H、O原子个数比为1∶1,H O 是既含极性键,又含非极
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性键的共价化合物。
②化学性质
Ⅰ.不稳定性:2H O =====2H O+O ↑。
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Ⅱ.还原性:遇强氧化剂时,显还原性,如:2KMnO +5H O +3H SO ===K SO +
4 2 2 2 4 2 42MnSO +5O ↑+8H O。
4 2 2
Ⅲ.氧化性:遇较强还原剂时,显氧化性,如H O +2HI===I +2H O。
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(2)金属过氧化物
①金属过氧化物都是强氧化剂,过氧化钠、过氧化钾可以和水反应,生成相应的
氢氧化物和氧气,另外还存在带结晶水的金属过氧化物。如:过氧化钡、过氧化钙
②过氧化物和稀酸反应生成过氧化氢。
BaO +H SO ===H O +BaSO 。
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过氧化钠与空气中的二氧化碳作用放出氧气:
2Na O +2CO ===2Na CO +O 。
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[题型专练]
1.(2019·郑州一中高三月考)臭氧(O )可应用于游泳池、生活用水、污水的杀菌和
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消毒,大气中的臭氧层能有效阻挡紫外线。长期吸入大量臭氧会引起口干燥、咳
嗽等不适症状。臭氧发生器是在高压电极的作用下将空气中的氧气转化为臭氧的
装置。下列说法正确的是( )
A.氧气转化为臭氧是物理变化
B.臭氧分子的相对分子质量为36
C.一个臭氧分子中含有3个氧原子
D.臭氧对人的身体健康不利,应该拒绝使用臭氧
解析 转化过程物质发生了变化,有新物质生成,应为化学变化,故A错误;根据
分子式的含义知臭氧的相对分子质量为16×3=48,故B错误;根据分子式的含
义标在化学式中元素符号右下角的数字表示该元素的原子个数,知一个臭氧分子
中含有3个氧原子,故C正确;臭氧可应用于游泳池、生活用水、污水的杀菌和消
毒,对人的身体健康也有有利的一面,故D错误。
答案 C
2.双氧水(H O )是一种极弱电解质,也是一种“绿色氧化剂”。为了贮存、运输的
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方便,工业上将其转化为固态过碳酸钠(2Na CO ·3H O ),该物质具有Na CO 与
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H O 的双重性质。请回答下列问题:
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(1)写出H O 的电子式:_________________________________________________
2 2
并 写 出 它 与 SO 反 应 的 化 学 方 程 式
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__________________________________________________________________________________________________________________________________________
。
(2) 若 把 H O 看 成 二 元 弱 酸 , 写 出 它 在 水 中 第 一 步 电 离 的 方 程 式
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_____________________________________________________________________。
(3)下列物质不会使过碳酸钠失效的是________。
A.MnO B.NaHCO
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C.H S D.CH COOH
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(4)稀H SO 不与Cu反应,但在稀H SO 中加入H O 后则可使Cu溶解,写出该反
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应 的 化 学 方 程 式 , 并 用 单 线 桥 标 明 电 子 转 移 的 方 向 和 数 目 :
_____________________________________________________________________
_
_____________________________________________________________________
。
解析 (1)H O 具有氧化性,能将SO 氧化成H SO ,反应的化学方程式为H O +
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SO ===H SO 。
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(2)H O 是二元弱酸,其一级电离方程式为H O H++HO。
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(3)因过碳酸钠具有Na CO 和H O 双重性质,加入MnO 能使H O 分解,A错误
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H S具有还原性,能被H O 氧化,C错误;CH COOH的酸性强于H CO ,加入
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CH COOH能与过碳酸钠反应放出CO ,D错误。
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(4)Cu 与稀 H SO 、H O 反应的化学方程式为 Cu+H O +H SO ===CuSO +
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2H O,反应中Cu作还原剂,H O 作氧化剂,1 mol H O 反应转移2 mol电子。
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答案 (1) H O +SO ===H SO
2 2 2 2 4
(2)H O H++HO (3)B
2 2(4)
3.(上海高考)过氧化钙(CaO )是一种白色、无毒、难溶于水的固体,能杀菌消毒,广
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泛用于果蔬保鲜、空气净化、污水处理等方面。工业生产过程如下:
①在NH Cl溶液中加入Ca(OH) ;
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②不断搅拌的同时加入30% H O ,反应生成CaO ·8H O沉淀;
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③经过陈化、过滤,水洗得到CaO ·8H O,再脱水干燥得到CaO 。
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完成下列填空
(1)第①步反应的化学方程式为________________________________________
________________________。
第 ② 步 反 应 的 化 学 方 程 式 为
______________________________________________
________________________。
(2)可循环使用的物质是________。工业上常采用Ca(OH) 过量而不是H O 过量
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的方式来生产,这是因为_______________________________________________
_________________________________________________________________。
(3)检验CaO ·8H O是否洗净的方法是___________________________________
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___________________________________________________________________。
(4)CaO ·8H O 加热脱水的过程中,需不断通入不含二氧化碳的氧气,目的是
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____________________________________________________________________。
(5)已知CaO 在350 ℃迅速分解生成CaO和O 。下图是实验室测定产品中CaO
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含量的装置(夹持装置省略)。
若所取产品质量是m g,测得气体体积为V mL(已换算成标准状况),则产品中
CaO 的质量分数为________(用字母表示)。
2过氧化钙的含量也可用重量法测定,需要测定的物理量有
____________________________________________________________________。
解析 (5)已知 CaO 在 350 ℃迅速分解生成 CaO 和 O 。反应的方程式是
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2CaO =====2CaO+O ↑。根据方程式可知,每有2 mol CaO 发生反应,会产生1
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mol O ,在标准状况下体积是22.4 L。现在产生标准状况下的氧气体积是V mL,
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则氧气的物质的量是n(O )==×10-3 mol;则反应的CaO 的物质的量是n(CaO )
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=2n(O )=×10-3 mol,则产品中CaO 的质量分数为φ=[n(CaO )M÷m]×100%=
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[×10-3 mol×72 g/mol÷m]×100%=%。过氧化钙的含量也可用重量法测定,需要
测定的物理量有灼烧前过氧化钙的质量及物质质量不再发生改变时剩余固体的
质量。
答案 (1)2NH Cl+Ca(OH) ===CaCl +2NH ·H O CaCl +H O +8H O+
4 2 2 3 2 2 2 2 2
2NH ===CaO ·8H O↓+2NH Cl
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(2)NH Cl Ca(OH) 价格低,H O 价格高且易分解,Ca(OH) 溶液显碱性,就可以
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抑制 CaO ·8H O 的溶解,从而提高产品的产率。H O 显弱酸性,会促进
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CaO ·8H O的溶解,对物质的制取不利
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(3)取最后一次洗涤溶液,向其中加入AgNO 溶液,再滴加几滴稀硝酸,若无白色
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沉淀产生,就证明洗涤干净,否则没有洗涤干净
(4)防止CO 与CaO 反应,抑制CaO 分解
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(5)% 加热前过氧化钙及加热后固体质量不再发生改变时试管中固体的质量