题目内容

【题目】过氧化钙是一种温和的氧化剂,常温下为白色的固体,无臭无味,能潮解,难溶于水,可与水缓慢反应;不溶于醇类、乙醚等,易与酸反应,常用作杀菌剂、防腐剂等。某实验小组拟选用如下装置(部分固定装置略)制备过氧化钙。

(1)请选择必要的装置,按气流方向连接顺序为_____(填仪器接口的字母编号,装置可重复使用)。

实验步骤如下:

①检验装置的气密性后,装入药品;

②打开分液漏斗活塞通入一段时间气体,加热药品;

③反应结束后,熄灭酒精灯,待反应管冷却至室温,停止通入氧气,并关闭分液漏斗的活塞;

④拆除装置,取出产物。

(2)一小组同学利用CaCl2在碱性条件下与H2O2反应制得。制备CaO2的实验方案和装置示意图如下:

①三颈烧瓶中发生的主要反应的化学方程式为______________________________

②支管B的作用是_____

③步骤③中洗涤CaO2·8H2O的液体X 的最佳选择是_____

A.无水乙醇 B.浓盐酸 C.水 D.CaCl2溶液

④该反应常用冰水浴控制温度在0℃左右,其可能的原因该反应是放热反应,温度低有利于提高CaO2·8H2O产率;_____

(3)测定产品中CaO2 含量的实验步骤如下:

步骤一:准确称取a g 产品于有塞锥形瓶中,加入适量蒸馏水和过量的b g KI 晶体,再滴入少量2 mol·L-1的硫酸,充分反应。

步骤二:向上述锥形瓶中加入几滴_____(作指示剂)。

步骤三:逐滴加入浓度为 c mol·L-1Na2S2O3 溶液至反应完全,滴定至终点,记录数据,再重复上述操作2次,得出三次平均消耗Na2S2O3 溶液的体积为V mLCaO2的质量分数为 _________(用字母表示)。(已知:I2+ 2S2O32-=2I-+ S4O62-)

【答案】dfebcf (或 dfecbf) CaCl2+H2O2+2NH3H2O+6H2O=CaO28H2O↓+2NH4Cl 平衡气压,便于恒压滴液漏斗中的液体能够顺利滴下 A 温度低可减少过氧化氢的分解,提高过氧化氢的利用率 淀粉溶液 %

【解析】

1)一般制备纯净干燥的气体的实验装置的顺序为:制备装置→除杂装置→干燥装置等;

2)过氧化钙制备流程为:CaCl2H2O2NH3H2O发生反应,经过抽滤、洗涤得到CaO28H2O,然后在105℃下烘烤得到CaO2

①根据分析可知,反应物为CaCl2H2O2NH3H2O,产物为CaO28H2O,结合质量守恒定律书写化学方程式;

②根据仪器特点和具体实验进行考虑;

③根据过氧化钙的性质选择洗的最佳试剂;

④根据温度对化学反应速率及平衡的影响来考虑;

3)过氧化钙氧化碘化钾生成碘单质,碘遇淀粉变蓝,故指示剂选淀粉溶液;根据电子转移守恒关系CaO2I22S2O32-计算。

1)制备过氧化钙时,用双氧水制备氧气,钙属于化学性质非常活泼的金属,极易与水反应生成氢氧化钙和氢气,而制备的氧气中会混有水蒸气,所以在与钙化合之前需要干燥,选用试剂是浓硫酸;同时为防止空气中水蒸气进入,最后还需要连接浓硫酸的洗气瓶,所以正确的顺序为:dfebcfdfecbf

2)①根据制备流程可知,三颈烧瓶中反应物为CaCl2H2O2NH3H2O,产物为CaO28H2O,还应该生成NH4Cl,该反应的化学方程式为:CaCl2+H2O2+2NH3H2O+6H2O=CaO28H2O↓+2NH4Cl

②支管B联通仪器内部与大气压,能够平衡气压,便于恒压滴液漏斗中的液体能够顺利滴下,答案为:平衡气压,便于恒压滴液漏斗中的液体能够顺利滴下;

③由于过氧化钙(CaO2)是一种白色晶体,无臭无味,能潮解,难溶于水,可与水缓慢反应,不溶于醇类、乙醚等,所以步骤③中洗涤CaO2·8H2O的液体X的最佳选择是无水乙醇;答案选A

④利用反应CaCl2+H2O2+2NH3H2O+6H2O=CaO28H2O↓+2NH4Cl,在碱性环境下制取CaO2,常用冰水浴控制温度在0℃左右,其可能的原因分析为:温度低可减少过氧化氢的分解,提高过氧化氢的利用率,该反应是放热反应,温度低有利于提高CaO2·8H2O产率,答案为:温度低可减少过氧化氢的分解,提高过氧化氢的利用率;

3)过氧化钙氧化碘化钾生成碘单质,碘遇淀粉变蓝,故指示剂选淀粉溶液;根据电子转移守恒关系及题中反应方程式,可得关系式:CaO2I22S2O32- ,设样品中CaO2的质量分数为x,则

72gagx=2mol0.001cVmol,解得x=%,答案为:淀粉溶液;%。

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