Question

3．过氧化钙（CaO₂）是一新型的多功能无机化工产品，常温下为无色或淡黄色粉末，易溶于酸，难溶于水、乙醇等有机溶济．某实验小组在实验室用钙盐制取CaO₂•8H₂O 沉淀（该反应是一个放热反应）．
（1）仪器X的名称是：分液漏斗．
（2）仪器B的作用是：防止倒吸．
（3）图1验室制取氨气的装置，写出A中发生反应的化学方程式：2NH₄Cl+Ca（OH）₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O．
（4）制取CaO₂•8H₂O一般在0-5℃的低温下进行，原因是：低于0℃，液体易冻结，反应困难，温度较高，过氧化氢分解速率加快，生成CaO₂•8H₂O的化学方程式为：CaCl₂+H₂O₂+2NH₃+8H₂O=CaO₂•8H₂O+2NH₄Cl．
（5）2.76g CaO₂•8H₂O样品（含杂质）受热脱水过程的热重曲线（样品质量随温度变化曲线，140℃进完全脱水，杂质受热不分解）如图2所示．
①试确定60℃时CaO₂•xH₂O中x=2．
②该样品中CaO₂的质量分数为：26.09%．

Answer 1

分析 （1）根据X的特征可知为分液漏斗；
（2）氨气极易溶于水，防止倒吸；
（3）实验室中用氯化铵和氢氧化钙固体制取氧气；
（4）低于O℃，液体易冻结，反应困难，温度过高，过氧化氢分解速率加快，CaCl₂与H₂O₂、NH₃、H₂O反应生成CaO₂•8H₂O与NH₄Cl；
（5）①140℃时完全脱水，杂质受热不分解，结合样品总质量计算出结晶水的总质量、物质的量，从而得出样品中CaO₂•8H₂O物质的量，再根据60℃时固体的质量计算出失去结晶水的质量、物质的量，进而计算出CaO₂•xH₂O中的x；
②根据①计算出的样品中CaO₂的物质的量，根据m=nM计算出其质量，再计算出样品中CaO₂•8H₂O的纯度．

解答 解：（1）根据X的特征可知X为分液漏斗，
故答案为：分液漏斗；
（2）A中产生的氨气极易溶于C中，B装置可以防倒吸，
故答案为：防倒吸；
（3）实验室中用氯化铵和氢氧化钙固体制取氧气，反应方程式为：Ca（OH）₂+2NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，
故答案为：Ca（OH）₂+2NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
（4）由于低于0℃，液体易冻结，反应困难，而温度较高，过氧化氢分解速率加快，所以制取CaO₂•8H₂O一般在0℃～5℃的低温下进行；
生成CaO₂•8H₂0的化学方程式为：CaCl₂+H₂O₂+2NH₃+8H₂O=2NH₄Cl+CaO₂•8H₂O，
故答案为：低于0℃，液体易冻结，反应困难，温度较高，过氧化氢分解速率加快；CaCl₂+H₂O₂+2NH₃+8H₂O=2NH₄Cl+CaO₂•8H₂O；
（5）①140℃时完全脱水，杂质受热不分解，则样品中CaO₂•8H₂O含有的结晶水的总质量为：2.76g-1.32g=1.44g，结晶水的物质的量为：$\frac{1.44g}{18g/mol}$=0.08mol，原样品中含有CaO₂•8H₂O的物质的量为：$\frac{0.08mol}{8}$=0.01mol，
60℃时固体的质量为1.68g，失去结晶水的质量为：2.76g-1.68g=1.08g，失去结晶水的物质的量为：$\frac{1.08g}{18g/mol}$=0.06mol，故60℃时CaO₂•xH₂O中x=$\frac{0.08mol-0.6mol}{0.01mol}$=2，
故答案为：2；
②根据①可知CaO₂•8H₂O的物质的量为0.01mol，则CaO₂的物质的量也是0.01mol，其质量为：72g/mol×0.01mol=0.72g，样品中CaO₂的纯度为：$\frac{0.72g}{2.76g}$×100%≈26.09%，
故答案为：26.09%．

点评 本题考查实验方案的设计、物质组成及含量测定计算，题目难度中等，充分考查学生的分析理解能力、知识迁移应用能力．