Question

【题目】过氧化钙(CaO2)是一种白色、无毒、难溶于水的固体，加热至350℃左右开始分解放出氧气。过氧化钙能杀菌消毒，广泛用于果蔬保鲜、空气净化、污水处理等方面。其工业制备的主要流程如下：

（1）搅拌的目的是______________________。流程②中没有采用加热措施的可能原因是__________________。流程②的化学反应方程式为______________________。

（2）整个流程中，除水外还可以循环使用的物质是________。

（3）检验CaO2·nH2O是否洗涤干净的方法是____________________。

（4） 取上述制得的CaO2·nH2O晶体进行热重分析，其热分解时晶体的质量随温度变化的曲线如右图。请通过计算给出过氧化钙晶体(CaO2·nH2O)的化学式(写出计算过程)。____________________

Answer 1

【答案】加快反应速率 减少H2O2分解、防止氨气大量逸出 CaCl2＋H2O2＋2NH3＋nH2O===CaO2·nH2O↓＋2NH4Cl NH4Cl 取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加HNO3酸化的AgNO3溶液，若无白色沉淀产生，说明洗涤干净 CaO2·nH2O —— CaO2

72＋18n 72

3.24 g 1.08 g

(72＋18n) ∶3.24 g＝72∶1.08 g，n＝8

晶体的化学式为CaO2·8H2O

【解析】

流程①，向NH4Cl溶液中加入Ca(OH)2，发生反应生成CaCl2和NH3·H2O，混合液进入流程②；向混合液中加入30%H2O2，并且不断搅拌，目的是加快反应速率，得到产物CaO2·nH2O和NH4Cl；然后经陈化、过滤、水洗得到CaO2·nH2O晶体，然后干燥得到CaO2。

（1）搅拌的目的是加快化学反应速率；流程②中没有采用加热措施的可能原因是减少H2O2分解、防止氨气大量逸出；流程②的化学反应方程式为CaCl2＋H2O2＋2NH3＋nH2O===CaO2·nH2O↓＋2NH4Cl；

（2）整个流程中，除了水可以循环使用以外，过滤后得到的NH4Cl溶液也可以循环利用；

（3）若CaO2·nH2O没有洗净，则可能含有NH4+和Cl—，若取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加HNO3酸化的AgNO3溶液，若无白色沉淀产生，说明洗涤干净；

（4）由图可知，分解前CaO2·nH2O的质量为3.24g，分解后CaO2的质量为1.08g，最后的0.84g是CaO2加热分解放出氧气后的质量，利用方程式进行计算，过程如下：

CaO2·nH2O="==" CaO2+ nH2O

72+18n 72

3.24g 1.08g

则(72＋18n) ∶3.24 g＝72∶1.08 g

解得，n＝8

故晶体的化学式为CaO2·8H2O。