Question

【題目】過氧化鈣（CaO2）廣泛應用于水產養(yǎng)殖、污水處理等領域，是優(yōu)良的供氧劑。

【資料】過氧化鈣（CaO2）常溫下能與水反應生成氫氧化鈣和氧氣。

【探究一】證明某種供氧劑的主要成分為過氧化鈣

（1）取一定量該供氧劑放置于試管中，向其中加水，再將帶火星的木條伸入試管口中，觀察到____，證明該供氧劑的主要成分為過氧化鈣。

（2）此供氧劑的保存方法是______。

（3）此供氧劑長期暴露在空氣中，會變質生成CaCO3。為檢驗此供氧劑是否變質，可向其加入稀鹽酸，若觀察到有氣泡生成，則判斷此供氧劑已變質。你是否認同上述方案，理由___。

【探究二】此類供氧劑中過氧化鈣（CaO2）的含量測定

【方案一】通過測定產生氧氣的體積，最終計算出供氧劑中過氧化鈣的含量。

（1）取一定質量的供氧劑溶于水，按照圖一裝置進行裝配。充分反應后，待量筒中液面不再變化，還要______，再讀出體積。

（2）為保證測量結果的準確性，收集氣體的時機是___________。

a．導管口還沒有氣泡產生時 b．導管口連續(xù)均勻冒出氣泡時

c．導管口冒出氣泡很多時

（3）用此裝置測得的含量會偏大，如果將發(fā)生裝置換成圖二中的裝置__________（填序號）可以避免此誤差。

【方案二】把樣品中的過氧化鈣轉化為碳酸鈣，通過測定碳酸鈣沉淀的質量，進而求得過氧化鈣的質量。具體流程如下圖：

（1）寫出供氧劑與水反應的化學方程式__________；

（2）滴加的Na2CO3溶液要過量的原因是 __________；

（3）洗滌沉淀的目的是 __________；

（4）檢驗沉淀已經洗滌干凈的方法是：取最后一次洗滌液，滴加_____溶液，若無明顯現象，則表示已經洗凈。

（5）若供氧劑的質量m=5 g， 碳酸鈣質量n=5 g，請通過計算得出供氧劑中的過氧化鈣的含量。__________________（實驗過程）

（6）若CaCO3沉淀過濾后不洗滌，則過氧化鈣的含量將 ______ （填“偏大”、“偏小”或“無影響”）。

（7）此方案排除所加試劑和操作的原因，測定的過氧化鈣含量也可能偏大，原因是___ 。

Answer 1

【答案】 帶火星的木條復燃 密封、干燥保存 不認同，因為鹽酸中的水與CaO2反應會生成O2，即使沒有CaCO3與鹽酸反應生成CO2，也會有氣泡生成。 使量筒內外液面相平 a BCD 2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑ 使氯化鈣完全轉化為沉淀 除去沉淀表面的可溶性雜質，測量結果更準確 硝酸銀溶液 72.0% 偏大 所測樣品中Ca元素還可能還來源于變質生成的Ca(OH)2、CaCO3，從而所測過氧化鈣含量偏大。

【解析】探究一（1）根據氧氣能使帶火星的木條復燃解答；（2）根據物質的性質可以判斷保存方法；（3）根據水與CaO2反應會生成O2分析解答；探究二【方案一】（1）根據量筒內外液面相平解答；（2）為保證測量結果的準確性，收集氣體的時機是導管口還沒有氣泡產生時，因為這樣不會導致生成的氣體損失，全面進入量筒中；（3）根據導致測得的含量偏大的原因是分液漏斗中滴下的水會占據一部分體積，導致測定的氧氣體積偏大解答；【方案二】（1）根據反應物、生成物、反應條件及其質量守恒定律可以書寫反應的化學方程式；（2）滴加的Na2CO3溶液要過量的原因是使氯化鈣完全反應；（3）根據除去沉淀表面的可溶性雜質，測量結果更準確解答；（4）根據氯化鈉能和硝酸銀反應生成白色沉淀氯化銀和硝酸鈉解答；（5）根據提供的數據和反應的化學方程式可以進行相關方面的計算；（6）根據CaCO3沉淀過濾后不洗滌，會導致碳酸鈣質量偏大，從而導致過氧化鈣含量偏大；（7）根據過氧化鈣可能變質解答。探究一（1）取一定量該供氧劑放置于試管中，向其中加水，再將帶火星的木條伸入試管口中，觀察到帶火星的木條復燃，證明該供氧劑的主要成分為過氧化鈣；（2）此供氧劑能和水反應，因此保存方法是密封、干燥保存；（3）不認同；因為鹽酸中的水與CaO2反應會生成O2，即使沒有CaCO3與鹽酸反應生成CO2，也會有氣泡生成，因此不能通過觀察到有氣泡生成來判斷此供氧劑已變質；探究二【方案一】（1）取一定質量的供氧劑溶于水，按照圖一裝置進行裝配。充分反應后，待量筒中液面不再變化，還要使量筒內外液面相平，再讀出體積；（2）為保證測量結果的準確性，收集氣體的時機是導管口還沒有氣泡產生時。故選a；（3）用此裝置測得的含量會偏大，是因為分液漏斗中滴下的水會占據一部分體積，導致測定的氧氣體積偏大，從而導致測定的結構偏大；如果將發(fā)生裝置換成圖二中的裝置BCD裝置可以避免此誤差；【方案二】（1）供氧劑與水反應的化學方程式為2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑；（2）滴加的Na2CO3溶液要過量的原因是使氯化鈣完全轉化為沉淀；（3）洗滌沉淀的目的是除去沉淀表面的可溶性雜質，測量結果更準確；（4）檢驗沉淀已經洗滌干凈的方法是：取最后一次洗滌液，滴加硝酸銀溶液，若無明顯現象，則表示已經洗凈；（5）設過氧化鈣質量為x。
由2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑，CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O可知，CaO2～CaCO3。
CaO2～CaCO3
72 100
x 5g

x=3.6g
供氧劑中的過氧化鈣的含量為×100%=72.0%；
（6）若CaCO3沉淀過濾后不洗滌，則會導致碳酸鈣質量偏大，從而導致計算的過氧化鈣質量偏大，進一步導致過氧化鈣的含量將偏大；（7）此方案排除所加試劑和操作的原因，測定的過氧化鈣含量也可能偏大，原因是所測樣品中Ca元素還可能還來源于變質生成的Ca(OH)2、CaCO3，從而導致所測過氧化鈣含量偏大。