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【题目】过氧化钙(CaO2)是一种白色晶体,极微溶于水,不溶于醇类。可与水缓慢反应,易与酸反应。实验室通常用CaCl2在碱性条件下与H2O2反应制得(该反应剧烈并大量放热),装置如图所示,请回答下面的问题:

I.CaO2的制备

(1)漏斗在使用时其上口的玻璃塞应________(填“打开”或“关闭”),支管B的作用是________

(2)将盛有浓CaCl2溶液的装置置于冰水混合物中。其原因是:使反应平稳进行、___________

(3)加入H2O2与浓氨水的混合溶液,使反应开始。

①反应的化学方程式是_______________

②滴加H2O2与浓氨水混合溶液之前,还应进行的操作是______

(4)待反应结束后,经______(填操作)得CaO2粗产品。

Ⅱ.CaO2纯度的测定:将一定量的CaO2溶于稀硫酸,用标准KMnO4溶液滴定生成的H2O2(KMnO4反应后生成Mn2+),计算确定CaO2的含量。

(5)现每次称取0.4000g样品溶解后,用0.1000mol/LKMnO4溶液滴定,所得的数据如下表所示,则样品的纯度__________

实验序号

消耗KMnO4体积/mL

19.98

20.02

20.20

20.00

(6)测得CaO2样品的纯度偏低,其原因可能是______(选填编号)。

A.烘烤时间不足

B.配制KMnO4标准溶液定容时俯视容量瓶刻度线

C.在洁净干燥的酸式滴定管中未润洗即装标准液

D.滴定前尖嘴部分有气泡,滴定后消失

【答案】 关闭 平衡压强,使恒压滴液漏斗中的液体能够顺利滴下 防止双氧水分解、氨气逸出、温度降低过氧化钙的溶解度变低(合理答案均得分) CaCl2+ H2O2+ 2NH3·H2O= CaO2↓+ 2H2O+ 2NH4C1 冷凝管接通自来水 过滤 90.00% AB

【解析】(1)该实验中使用的是恒压滴液漏斗,在使用时其上口的玻璃塞应关闭,支管B可以平衡压强,使恒压滴液漏斗中的液体能够顺利滴下,故答案为:关闭平衡压强,使恒压滴液漏斗中的液体能够顺利滴下

(2)CaCl2在碱性条件下与H2O2反应制得(该反应剧烈并大量放热),将盛有浓CaCl2溶液的装置置于冰水混合物中,可以使反应平稳进行、同时防止双氧水分解、氨气逸出、温度降低过氧化钙的溶解度变低,故答案为:防止双氧水分解、氨气逸出、温度降低过氧化钙的溶解度变低

(3)①加入H2O2与浓氨水的混合溶液,反应生成CaO2沉淀,反应的化学方程式为CaCl2+ H2O2+ 2NH3·H2O= CaO2↓+ 2H2O+ 2NH4C1,故答案为:CaCl2+ H2O2+ 2NH3·H2O= CaO2↓+ 2H2O+ 2NH4C1;

CaCl2在碱性条件下与H2O2反应制得(该反应剧烈并大量放热),滴加H2O2与浓氨水混合溶液之前,需要将冷凝管接通自来水,故答案为:冷凝管接通自来水

(4)过氧化钙(CaO2)是一种白色晶体,极微溶于水,不溶于醇类待反应结束后,经过滤即可得CaO2粗产品,故答案为:过滤

(5)根据表中消耗高锰酸钾溶液的体积数据可知,第三次数据与其它三组误差较大,应该舍弃;则滴定中消耗酸性高锰酸钾的平均体积为:mL=20.00mL,每次滴定消耗的高锰酸钾的物质的量为:n(KMnO4)=0.1000mol/L×0.02L=0.002mol,

KMnO4反应后生成Mn2+,化合价降低7-2)=5价,CaO2被氧化成氧气,化合价从-1升高到0价,至少升高:[0-(-1)]×2=2,根据化合价升降相等可得反应的关系式:2KMnO4~5CaO2,则每次称取0.4000g样品中含有的过氧化钙的物质的量为:n(CaO2)=×n(KMnO4)=0.002mol×=0.005mol,所以该样品中过氧化钙的纯度为:×100%=90.00%,故答案为:90.00%;

(6)A.烘烤时间不足,样品中含有杂质水分,导致样品中过氧化钙的纯度偏小,故A正确;B.配制KMnO4标准溶液定容时俯视容量瓶标线,导致标准液浓度偏高,滴定过程中营养样品中过氧化钙的物质的量不变,则消耗的标准液体积偏小,测定的过氧化钙的纯度偏小,故B正确;C.在洁净干燥的酸式滴定管中未润洗即装标准液,标准液被蒸馏水稀释,滴定时消耗的标准液体积偏大,计算出的过氧化钙的纯度偏大,故C错误;D.滴定前尖嘴处有气泡,滴定后消失,导致消耗的标准液体积偏大,根据关系式计算出的过氧化钙的质量偏大,过氧化钙的纯度偏高,故D错误;故答案为:AB。

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