题目内容

【题目】过氧化钙是一种在水产养殖中广泛使用的供氧剂。某实验研究小组用下图所示的装置制取过氧化钙并测定产品的含量。

有关过氧化钙的性质如下:

外观与性状

溶解性

稳定性

过氧化钙(CaO2)

白色结晶,无臭无味,

有潮解性

难溶于水,且不溶于

乙醇、乙醚

常温下稳定,加热至

315℃时开始分解

回答下列问题:

I.过氧化钙的制备

称取7.5gCaCl2·H2O,用5mL水溶解,加入25mL 30%的H2O2,边搅拌边滴加由5mL 浓NH3·H2O和20mL冷水配成的溶液,保持在0-5℃下充分反应半小时后抽滤,得到粗产品CaO2·8H2O。分别用少量冷水、乙醇洗涤该产品2~3次,在150℃下烘0.5-1h,冷却得到产品无水过氧化钙。

(1)图①盛装“CaCl2和H2O2混合液”的仪器名称______________________________

(2)写出反应生成CaO2·8H2O的化学方程式___________________________________

(3)抽滤后得到的晶体依次使用蒸馏水、乙醇洗涤,使用乙醇洗涤的目的是_________________________

(4)用图②装置抽滤时,使用抽气泵抽真空前,应先关闭活塞____(填“a”或“b”)。

(5)反应温度以0~5℃为宜的原因____________________________

II.产品中CaO2含量的测定

准确称取0.15g无水过氧化钙样品于锥形瓶中,加入50mL水和15mL2mol/LHCl,振荡使之溶解,立即用0.02mol/L的KMnO4溶液滴定至溶液呈微红色且半分钟内不褪色为止,重复实验3次,平均消耗20.00mL.KMnO4溶液。

(1)产品中CaO2的质量分数为_______________________________

(2)若滴定后仰视读数,则测得样品中CaO2的含量___________(填“偏高”“偏低”或“不变”)

【答案】 三颈(烧)瓶 CaCl2+H2O2 +2NH3·H2O+6H2O =CaO2·8H2O↓+2NH4Cl 去除晶体表面的水 a 低于0℃,液体易冻结,使反应困难(或反应速率慢);温度高,氨水及过氧化氢易分解 48% 偏高

【解析】试题分析I. (1)根据图①回答仪器名称;(2)CaCl2、H2O2 与浓NH3·H2O反应 生成CaO2·8H2O和2NH4Cl; (3)根据CaO2·8H2O难溶于乙醇,乙醇易挥发分析;(4)根据图②装置,活塞a与大气连通;(5)根据氨水、过氧化氢的性质分析;II. (1)根据关系式 计算产品中CaO2的质量分数;(2)若滴定后仰视读数,消耗高锰酸钾溶液的体积偏大;

解析:I. (1)根据图①,盛装“CaCl2和H2O2混合液”的仪器名称是三颈(烧)瓶;(2)CaCl2、H2O2 与浓NH3·H2O反应 生成CaO2·8H2O和2NH4Cl,反应方程式是CaCl2+H2O2 +2NH3·H2O+6H2O =CaO2·8H2O↓+2NH4Cl;(3) CaO2·8H2O难溶于乙醇,乙醇易挥发,使用乙醇洗涤的目的是去除晶体表面的水;(4)图②装置,活塞a与大气连通,使用抽气泵抽真空前,应先关闭活塞a;(5) 低于0℃,液体易冻结,使反应困难(或反应速率慢);温度高,氨水及过氧化氢易分解,所以反应温度以0~5℃为宜;II. (1)设0.15g无水过氧化钙样品中含过氧化钙xg,

X=0.072g;产品中CaO2的质量分数 ;(2)若滴定后仰视读数,消耗高锰酸钾溶液的体积偏大,测得样品中CaO2的含量偏高。

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