Question

【題目】過氧化鈣可用于治理赤潮、應急供氧等。已知：過氧化鈣，為白色或淡黃色結晶粉末，難溶于水，不溶于乙醇、乙醚等有機溶劑，常溫下干燥品很穩(wěn)定，能溶于稀酸生成過氧化氫。某小組同學探究過氧化鈣的制法和性質：

(1) 甲、乙兩位同學設計的過氧化鈣實驗室制法如下，其中產率較低的是______(填A、B)

方法A Ca (OH)2 (s) + H2O2 CaO2 (s) + 2H2O

方法B CaCl2 (s) + H2O2 CaO2 (s) + 2HCl

方法A所得產品中純度不高，所含雜質主要是 ___________(填化學式)

如果不加入穩(wěn)定劑，則兩種方法都需在5℃以下進行實驗，原因可能是______________。

(2) 丙同學認為CO2、SO2與過氧化鈣的反應原理相同，丁同學認為SO2具有較強的還原性，而CO2沒有，故而反應原理不相同。他們設計了如下實驗裝置，通過測量裝置E中所得氣體體積判斷反應情況：

①試劑B的作用是____________________。

②若實驗中SO2足量，且與過氧化鈣充分反應，取反應后的固體進行探究，以驗證過氧化鈣與SO2反應的生成物。若SO2未被氧化，則反應的化學方程式為：______________________________。

③裝置E中收集到的氧氣體積為V L(已換算成標準狀況下)，若SO2完全被氧化，則V =______。

(3)某工廠利用電石渣(主要成分為氫氧化鈣)生產過氧化鈣的生產流程如下：

①用上述方法制備過氧化鈣(CaO2·8H2O)，攪拌步驟的化學方程式是______________。

溫度(℃)	50	40	30	20	10	0
產率	43.24	52.80	64.54	63.80	60.45	52.40

②某小組釆用單變量法確定溫度、H2O2濃度對產率的影響，結果如下：

H2O2 %	30%	25%	20%	15%	10%	5%
產率	60.40	62.42	64.54	63.20	63.10	62.40

則實際生產應選擇的適宜條為__________。

Answer 1

【答案】B Ca (OH)2 反應是放熱反應，使平衡向左移動，需要在較低溫度下反應，為了提高原料利用率，避免雙氧水在溫度較高條件下分解。 干燥氣體 2CaO2+2SO2=2CaSO3 + O2 0 CaCl 2 + H2O2 + 2NH3·H2O + 6 H2O = CaO2·8H2O↓ + 2NH4Cl 溫度為30℃、H2O2濃度為20%

【解析】

⑴根據過氧化鈣的特征得出產率的低的原因，A中產品不純，主要含有沒有反應的反應物，由于反應是放熱反應，需要在較低溫度下反應和加入穩(wěn)定劑。

⑵①過氧化鈣和水要反應，需要除掉水蒸氣；②若SO2未被氧化，則二氧化硫和過氧化鈣反應生成亞硫酸鈣和氧氣；③若SO2完全被氧化，則全部變?yōu)榱蛩徕}。

⑶根據反應流程得出反應方程式，根據數據得出實際生產應選擇的適宜條件。

⑴過氧化鈣，為白色或淡黃色結晶粉末，難溶于水，不溶于乙醇、乙醚等有機溶劑，常溫下干燥品很穩(wěn)定，能溶于稀酸生成過氧化氫，因此甲、乙兩位同學設計的過氧化鈣實驗室制法如下，其中產率較低的是B；方法A所得產品中純度不高，主要是含有沒有反應的氫氧化鈣；兩個反應都是放熱反應，需要在較低溫度下反應，為了提高原料利用率，避免雙氧水再溫度較高條件下分解，因此需要加入穩(wěn)定劑，則兩種方法都需在5℃以下進行實驗，原因可能是反應是放熱反應，使平衡向左移動，需要在較低溫度下反應，為了提高原料利用率，避免雙氧水再溫度較高條件下分解，故答案為：B；Ca(OH)2；反應是放熱反應，使平衡向左移動，需要在較低溫度下反應，為了提高原料利用率，避免雙氧水再溫度較高條件下分解。

⑵①過氧化鈣和水要反應，需要除掉水蒸氣，二氧化硫與過氧化鈣反應，因此試劑B的作用是干燥氣體，故答案為：干燥氣體。

②若SO2未被氧化，則二氧化硫和過氧化鈣反應生成亞硫酸鈣和氧氣，因此反應的化學方程式為：2CaO2+2SO2=2CaSO3 + O2，故答案為：2CaO2+2SO2=2CaSO3 + O2。

③若SO2完全被氧化，則全部變?yōu)榱蛩徕}，因此沒有氣體剩余，則V =0，故答案為：0。

⑶根據反應流程得出反應方程式CaCl 2 + H2O2 + 2NH3·H2O + 6 H2O = CaO2·8H2O↓ + 2NH4Cl，故答案為：CaCl 2 + H2O2 + 2NH3·H2O + 6 H2O = CaO2·8H2O↓ + 2NH4Cl。

②根據數據得出實際生產應選擇的適宜條件為溫度為30℃、H2O2濃度為20%，故答案為：溫度為30℃、H2O2濃度為20%。