Question

【題目】過(guò)氧化鈣是一種白色固體，微溶于冷水，不溶于乙醇，化學(xué)性質(zhì)與過(guò)氧化鈉類似。某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)在堿性環(huán)境中利用CaCl2與H2O2反應(yīng)制取CaO2·8H2O，裝置如圖所示：

回答下列問(wèn)題：

（1）小組同學(xué)查閱文獻(xiàn)得知：該實(shí)驗(yàn)用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的H2O2溶液最為適宜。市售H2O2溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%。該小組同學(xué)用市售H2O2溶液配制約20%的H2O2溶液的過(guò)程中，使用的玻璃儀器除玻璃棒、膠頭滴管外，還有___。

（2）儀器X的主要作用除導(dǎo)氣外，還具有的作用是___。

（3）在冰水浴中進(jìn)行的原因是___。

（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)，在三頸燒瓶中析出CaO2·8H2O晶體，總反應(yīng)的離子方程式為___。

（5）反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)過(guò)濾、洗滌、低溫烘干獲得CaO2·8H2O。下列試劑中，洗滌CaO2·8H2O的最佳選擇是____。

A．無(wú)水乙醇 B．濃鹽酸 C．Na2SO3溶液 D．CaCl2溶液

（6）若CaCl2原料中含有Fe3+雜質(zhì)，Fe3+催化分解H2O2，會(huì)使H2O2的利用率明顯降低。反應(yīng)的機(jī)理為：

①Fe3+ +H2O2=Fe2++H++HOO·

②H2O2+X=Y +Z+W（已配平）

③Fe2++·OH=Fe3++OH-

④H+ +OH-=H2O

根據(jù)上述機(jī)理推導(dǎo)步驟②中的化學(xué)方程式為___。

（7）過(guò)氧化鈣可用于長(zhǎng)途運(yùn)輸魚(yú)苗，這體現(xiàn)了過(guò)氧化鈣具有____的性質(zhì)。

A.與水緩慢反應(yīng)供氧 B.能吸收魚(yú)苗呼出的CO2氣體

C.能是水體酸性增強(qiáng) D.具有強(qiáng)氧化性，可殺菌滅藻

（8）將所得CaO2·8H2O晶體加熱到150~160℃，完全脫水后得到過(guò)氧化鈣樣品。

該小組測(cè)定過(guò)氧化鈣樣品中CaO2的純度的方法是：準(zhǔn)確稱取0.4000g過(guò)氧化鈣樣品，400℃以上加熱至完全分解成CaO和O2(設(shè)雜質(zhì)不產(chǎn)生氣體)，得到33.60mL(已換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體。

則：所得過(guò)氧化鈣樣品中CaO2的純度為_____。

Answer 1

【答案】燒杯、量筒 防止三頸燒瓶中溶液發(fā)生倒吸 防止溫度過(guò)高H2O2分解、有利于晶體析出 Ca2++H2O2+2NH3+8H2O=CaO2·8H2O↓+2NH4+ A HOO·+ H2O2=H2O + O2 +·OH ABD 54.00%

【解析】

配制一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的溶液需要的儀器，只需要從初中知識(shí)解答，

通入氨氣后，從氨氣的溶解性思考，

雙氧水在冰水浴中，從雙氧水的不穩(wěn)定來(lái)理解，

根據(jù)原料和產(chǎn)物書(shū)寫生成八水過(guò)氧化鈣的離子方程式，

過(guò)氧化鈣晶體的物理性質(zhì)得出洗滌八水過(guò)氧化鈣的試劑，

充分利用前后關(guān)系和雙氧水分解生成水和氧氣的知識(shí)得出中間產(chǎn)物即反應(yīng)方程式，

利用關(guān)系式計(jì)算純度。

⑴配制約20%的H2O2溶液的過(guò)程中，使用的玻璃儀器除玻璃棒、膠頭滴管、燒杯、量筒，

故答案為：燒杯、量筒；

⑵儀器X的主要作用除導(dǎo)氣外，因?yàn)榘睔鈽O易溶于水，因此還具有防倒吸作用，

故答案為：防止三頸燒瓶中溶液發(fā)生倒吸；

⑶雙氧水受熱分解，因此在冰水浴中進(jìn)行的原因是防止溫度過(guò)高H2O2分解、有利于晶體析出，

故答案為：防止溫度過(guò)高H2O2分解、有利于晶體析出，；

⑷實(shí)驗(yàn)時(shí)，在三頸燒瓶中析出CaO2·8H2O晶體，總反應(yīng)的離子方程式為Ca2++H2O2+2NH3+ 8H2O =CaO2·8H2O↓+2NH4+，

故答案為：Ca2++H2O2+2NH3+8H2O=CaO2·8H2O↓+2NH4+；

⑸過(guò)氧化鈣是一種白色固體，微溶于冷水，不溶于乙醇，因此洗滌CaO2·8H2O的最佳實(shí)際為無(wú)水乙醇，

故答案為：A；

⑹若CaCl2原料中含有Fe3+雜質(zhì)，Fe3+催化分解H2O2變?yōu)檠鯕夂退�，根�?jù)前后聯(lián)系，說(shuō)明②中產(chǎn)物有氧氣、水、和·OH，其化學(xué)方程式為：HOO·+ H2O2=H2O + O2 +·OH，

故答案為：HOO·+ H2O2=H2O + O2 +·OH；

⑺過(guò)氧化鈣可用于長(zhǎng)途運(yùn)輸魚(yú)苗，魚(yú)苗需要氧氣，說(shuō)明過(guò)氧化鈣具有與水緩慢反應(yīng)供氧，能吸收魚(yú)苗呼出的二氧化碳?xì)怏w和殺菌作用，

故答案為：ABD；

⑻將所得CaO2·8H2O晶體加熱到150~160℃，完全脫水后得到過(guò)氧化鈣樣品。

該小組測(cè)定過(guò)氧化鈣樣品中CaO2的純度的方法是：準(zhǔn)確稱取0.4000g過(guò)氧化鈣樣品，400℃以上加熱至完全分解成CaO和O2(設(shè)雜質(zhì)不產(chǎn)生氣體)，得到33.60mL即物質(zhì)的量為1.5×10-3 mol，。

2CaO2 = 2CaO + O2

根據(jù)關(guān)系得出n(CaO2) = 3×10-3 mol，

，

故答案為54.00%。