Question

（2011?仪征市一模）长途运输鱼苗时，人们常在水中加入少量过氧化钙（CaO₂）固体，为鱼提供氧气，过氧化钙与水反应除生成氧气外，还生成什么物质？课外兴趣小组决定对这一过程中进行探究：
实验探究一：过氧化钙与水反应除生成氧气外，还生成什么物质？
【猜想】另一生成物为氢氧化钙．
【进行实验】
取适量过氧化钙放入试管中加适量水，向试管中滴加酚酞试液，液体变成

红色

色，则猜想成立．写出反应的化学方程式

2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑

．
【意外发现】
较长时间后，同学们发现滴入酚酞后变色了的液体颜色又变回无色，他们认为褪色的可能原因是

二氧化碳与氢氧化钙反应，没有氢氧化钙了

．
【查阅资料】
过氧化钙放置在空气中，会变质产生氢氧化钙和碳酸钙两种杂质．
实验探究二：测定久置过氧化钙纯度
【实验过程】
称量144g样品放在铜网中，按图1所示装置组装后（药水瓶底部留有小孔），称量仪器及药品总质量，将铜网插入足量水中，反应完全后称量仪器
及反应后物质总质量．测得实验数据如下表．

	样品质量	装置及药品总质量	装置及反应后物质总质量
实验数据	144g	394g	378g

【问题讨论】
（1）药水瓶中碱石灰的作用为

吸收生成氧气中的水蒸气

．
（2）本实验测得过氧化钙含量可能会偏小的原因是

碱石灰吸收空气中二氧化碳与水

．
（3）根据实验数据计算：①生成氧气

16g

g．②样品中过氧化钙的含量是

50%

．
实验探究三：测定久置过氧化钙样品中碳酸钙含量
【测定方案】
①如图2所示，连接好装置，检查装置气密性；
②精确称量一袋样品质量置于烧杯中并加入适量水混合，再全部倒入烧瓶中，并在分液漏斗中加入足量稀盐酸；
③将液面调节到量气管的“0”刻度，并使两边液面相平，打开止水夹和分液漏斗活塞；
④反应结束后，再次调节量气管两边液面相平，读出气体体积；
⑤计算样品中碳酸钙含量（CO₂的密度为1.97g/L）．
【问题讨论】
（4）图中油层的作用为

隔绝二氧化碳和水的接触

，油层上方留有空气，会使测量结果

无影响

（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．中和反应放热，滴加稀盐酸后，发生装置中的中和反应的化学方程式为

Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O

．
（5）若测得量气管读数为896mL，则实验中选用的量气管规格合适的是

B

（填字母序号）         
 A、100ml     B、1L      C、2L
（6）测定方案的步骤4中再次调节量气管两边液面相平的方法为

固定左边仪器，将右边量气管向下移

．步骤2中将样品和水混合的目的是

使样品中过氧化钙转化为氢氧化钙，否则有氧气生成影响实验结果

．
（7）在充分反应后将烧瓶中的液体蒸干得到55.5g固体，求这袋样品在变质前的过氧化钙质量（写计算过程）．

Answer 1

分析：实验探究一：根据实验探究的过程和学过的知识可知：酚酞试液遇到碱性溶液变成红色；过氧化钙与水反应生成氢氧化钙和氢气；较长时间后，同学们发现滴入酚酞后变色了的液体颜色又变回无色，是因为Ca（OH）₂被空气中的二氧化碳反应掉了；
实验探究二：药水瓶中碱石灰的作用为吸收O₂中的水蒸气，起干燥作用；本实验测得过氧化钙含量可能会偏小的原因是：生成的氧气排走了空气，造成瓶内气体质量增大；有关的计算要准确．
实验探究三：油层的作用为：隔绝水和CO₂，防止CO₂溶于水；油层上方留有空气，不会影响测量结果；氢氧化钙和盐酸反应生成氯化钙和水，此过程是放热反应，造成气体体积膨胀，因此结果偏大．调节量气管内液面与油层液面相平的方法是：要上下移动量气管，至量气管内的液面与油层液面相平；除去CaO₂，防止在烧瓶中产生氧气；有关的计算要准确．根据得到27.75g固体，可以求钙元素的质量，求碳酸钙的质量，最后求过氧化钙的质量．

解答：解：【进行实验】酚酞试液遇到碱性溶液变成红色；过氧化钙与水反应生成氢氧化钙和氢气；故答案为：红  2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑
【意外发现】较长时间后，同学们发现滴入酚酞后变色了的液体颜色又变回无色，是因为Ca（OH）₂被空气中的二氧化碳反应掉了；故答案为：Ca（OH）₂与空气中的二氧化碳气体反应成生了碳酸钙
（1）药水瓶中碱石灰的作用为吸收O₂中的水蒸气，起干燥作用；故答案为：吸收O₂中的水蒸气
（2）本实验测得过氧化钙含量可能会偏小的原因是：生成的氧气排走了空气，造成瓶内气体质量增大；故答案为：生成的氧气排走了空气，造成瓶内气体质量增大（其它合理答案也可）
（3）根据质量守恒定律：生成氧气的质量=394.0g-378.0g=16.0g；
设过氧化钙的质量分数为x
2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑
144                  32
144.0g?x             16g   

144

144.0g?x

=

32

16g

   x=50%
故答案为：①16.0g；②50%
问题讨论：
（4）二氧化碳会与水反应，对测定的体积产生影响，生成多少二氧化碳就会排出多少水，油层的作用为：隔绝水和CO₂，防止CO₂溶于水；油层上方的空气对测定的结果不会产生影响，但是盐酸和氢氧化钙中和生成氯化钙和水，反应的化学方程式为Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O
（5）选用量气管要接近所测得体积，太大或太小都会产生误差，
（6）调节量气管内液面与油层液面相平的方法是：要上下移动量气管，至量气管内的液面与油层液面相平；
通过改变液面的高度，改变产生的压强差，如果在集气瓶中，过氧化钙会与水反应生成的氧气，是测定的结果偏大．
（7）根据得到55.5g固体为氯化钙，可以求钙元素的质量，最后求过氧化钙的质量．
故答案为：探究一：红色       2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑
二氧化碳与氢氧化钙反应，没有氢氧化钙了
探究二：（1）吸收生成氧气中的水蒸气   （2）、碱石灰吸收空气中二氧化碳与水
（3）16g      50%           探究三：
（4）隔绝二氧化碳和水的接触     无影响
Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O 
（5）B        
（6）固定左边仪器，将右边量气管向下移     使样品中过氧化钙转化为氢氧化钙，否则有氧气生成影响实验结果
（ 7）解法一
设原来纯过氧化钙质量为x
CaO₂～CaCl₂       
72     111
X      55.5g
X=36g                  
解法二
先算出氯化钙中钙元素，因为反应前后钙元素守恒，可根据钙元素求出纯过氧化钙质量

点评：有关实验方案的设计和对实验方案的评价是中考的热点之一，设计实验方案时，要注意用最少的药品和最简单的方法；关于对实验设计方案的评价，要在两个方面考虑，一是方案是否可行，能否达到实验目的；二是设计的方法进行比较，那种方法更简便．