Question

【題目】過(guò)氧化鈣(CaO2)是一種白色、無(wú)毒、難溶于水的固體，加熱至350℃左右開(kāi)始分解放出氧氣。過(guò)氧化鈣能殺菌消毒，廣泛用于果蔬保鮮、空氣凈化、污水處理等方面。其工業(yè)制備的主要流程如下：

（1）攪拌的目的是______________________。流程②中沒(méi)有采用加熱措施的可能原因是__________________。流程②的化學(xué)反應(yīng)方程式為______________________。

（2）整個(gè)流程中，除水外還可以循環(huán)使用的物質(zhì)是________。

（3）檢驗(yàn)CaO2·nH2O是否洗滌干凈的方法是____________________。

（4） 取上述制得的CaO2·nH2O晶體進(jìn)行熱重分析，其熱分解時(shí)晶體的質(zhì)量隨溫度變化的曲線如右圖。請(qǐng)通過(guò)計(jì)算給出過(guò)氧化鈣晶體(CaO2·nH2O)的化學(xué)式(寫出計(jì)算過(guò)程)。____________________

Answer 1

【答案】加快反應(yīng)速率 減少H2O2分解、防止氨氣大量逸出 CaCl2＋H2O2＋2NH3＋nH2O===CaO2·nH2O↓＋2NH4Cl NH4Cl 取最后一次洗滌液少許于試管中，滴加HNO3酸化的AgNO3溶液，若無(wú)白色沉淀產(chǎn)生，說(shuō)明洗滌干凈 CaO2·nH2O —— CaO2

72＋18n 72

3.24 g 1.08 g

(72＋18n) ∶3.24 g＝72∶1.08 g，n＝8

晶體的化學(xué)式為CaO2·8H2O

【解析】

流程①，向NH4Cl溶液中加入Ca(OH)2，發(fā)生反應(yīng)生成CaCl2和NH3·H2O，混合液進(jìn)入流程②；向混合液中加入30%H2O2，并且不斷攪拌，目的是加快反應(yīng)速率，得到產(chǎn)物CaO2·nH2O和NH4Cl；然后經(jīng)陳化、過(guò)濾、水洗得到CaO2·nH2O晶體，然后干燥得到CaO2。

（1）攪拌的目的是加快化學(xué)反應(yīng)速率；流程②中沒(méi)有采用加熱措施的可能原因是減少H2O2分解、防止氨氣大量逸出；流程②的化學(xué)反應(yīng)方程式為CaCl2＋H2O2＋2NH3＋nH2O===CaO2·nH2O↓＋2NH4Cl；

（2）整個(gè)流程中，除了水可以循環(huán)使用以外，過(guò)濾后得到的NH4Cl溶液也可以循環(huán)利用；

（3）若CaO2·nH2O沒(méi)有洗凈，則可能含有NH4+和Cl—，若取最后一次洗滌液少許于試管中，滴加HNO3酸化的AgNO3溶液，若無(wú)白色沉淀產(chǎn)生，說(shuō)明洗滌干凈；

（4）由圖可知，分解前CaO2·nH2O的質(zhì)量為3.24g，分解后CaO2的質(zhì)量為1.08g，最后的0.84g是CaO2加熱分解放出氧氣后的質(zhì)量，利用方程式進(jìn)行計(jì)算，過(guò)程如下：

CaO2·nH2O="==" CaO2+ nH2O

72+18n 72

3.24g 1.08g

則(72＋18n) ∶3.24 g＝72∶1.08 g

解得，n＝8

故晶體的化學(xué)式為CaO2·8H2O。