过氧化物中都含过氧键(O−O),其中每个氧原子上都有两对孤电子对,使这两个氧原子之间的斥力增加,共价键易断开,所以含过氧键的物质性质活泼。
下面节选该讲座的一个片段。
工业上以重晶石(主要成分为BaSO4)为原料先制备Ba(NO3)2,继续制成BaO2,最后得到H2O2溶液。
1.制备Ba(NO3)2。
(1)途径1的第一步反应为BaSO4 + 4C = BaS + 4CO(条件:高温)。结合下图,该反应的ΔH和ΔS判断正确的是______。
A.△H>0,△S>0
B.△H<0,△S>0
C.△H>0,△S<0
D.△H<0,△S<0
(2)BaS可溶于水。在用硝酸溶解BaS时,可能产生的污染性气体有 、 。
(3)298K时,Ksp(BaCO3) = 5.1×10−9,Ksp(BaSO4) =1.1×10−10。计算途径2中BaSO4转化为BaCO3的平衡常数K。
(4)综合以上的分析,设计以重晶石为原料制备Ba(NO3)2的物质转化路线。
答案:
(1)A。
(2)H2S NO
(3)2.16
2.由Ba(NO3)2制BaO2,流程如下:
已知硝酸钡600℃时热解可得到BaO。
(1)步骤I中观察到有红棕色气体产生,写出相应的化学方程式。
(2)在硬质试管中加热硝酸钡晶体使之分解,再把带火星的木条插入其中,木条复燃。该现象能否证明NO2对木条复燃助燃的作用?说出你的理由。
(3)为提高步骤Ⅱ的反应转化率,可采取的措施有哪些?
答案:
(1)2Ba(NO3)2 = 2BaO +4NO2↑ + O2↑www.w3.org="" 1999="" xhtml"},"node",{"tagname":"span","attributes":{"style":"font-family:="" 宋体;"},"namespaceuri":"http:="" xhtml"}]"="">(条件:www.w3.org="" 1999="" xhtml"},"node",{"tagname":"span","attributes":{"lang":"en-us","style":"font-family:="" \"times="" new="" roman\",="" serif;"},"namespaceuri":"http:="" xhtml"}]"="">600℃)
(2)能证明 在反应生成的混合气体中,O2约占1/5,与O2在空气中的含量基本一致,带火星的木条在空气中不能复燃,而在该混合气体中复燃,可知NO2有助燃作用。
(3)加压,降温,增大O2浓度
3.由BaO2制H2O2有多种方法。用过氧化钡和稀硫酸反应制得H2O2,反应的化学方程式为: 。过滤除去沉淀后, (填“减压蒸馏”或“常压蒸馏”)除去过量的水,即可得到一定浓度的H2O2。
答案:BaO2 + H2SO4 = BaSO4+ H2O2
减压蒸馏
4.为贮存、运输、使用的方便,工业上常将H2O2转化为其他比较稳定的物质。
(1)固态的过碳酸钠晶体(其化学式为2Na2CO3·3H2O2)具有Na2CO3和H2O2的双重性质。下列物质不会使过碳酸钠晶体失效的是 .
A.MnO2 B.H2S
C.稀盐酸 D.NaHCO3
(2)过氧化尿素 [CO(NH2)2·H2O2] 是一种无毒无味的白色粉末,其分子内存在的作用力是 。(双选)
A.共价键 B.离子键
C.金属键 D.氢键
(3)工业上可把H2O2转化为过二硫酸钾。已知:H2O2中的H原子被磺酸基(www.w3.org="" 1999="" xhtml"},"node",{"tagname":"span","attributes":{"lang":"en-us","style":"font-family:="" \"times="" new="" roman\",="" serif;"},"namespaceuri":"http:="" xhtml"}]"="">−SO3H)取代可生成过硫酸,若一个H原子被取代,生成的是过一硫酸,分子式为 ;若二个H原子被取代,生成的是过二硫酸,则过二硫酸钾的化学式为 。
答案:(1)D
(2)AD
(3)H2SO5 K2S2O8
《范汝广说化学》:18101846096(微信同号)