Question

【题目】过氧化钙(CaO2)是一种对环境友好的多功能无机化合物。

I.利用反应Ca2++H2O2+2NH3+8H2O= CaO2·8H2O↓+2NH4+，制取CaO2的装置如下:

①装置A中发生反应的化学方程式为_______________________________。

②NH3在Ca2+和H2O2的反应历程中所起的作用是__________________________________。

③装置B的作用是_____________；反应在冰水浴中进行的原因是_____________________。

④反应结束后，经过滤、洗涤、低温烘干可获得CaO2·8H2O。检验CaO2·8H2O是否洗涤干净的操作为_______________________________________________________。

II.将所得CaO2·8H2O脱水后得CaO2产品，设计两种方法测定产品中CaO2的含量。

①量气法

已知CaO2在350℃迅速分解生成CaO和O2。若所取产品质量是xg，加热至恒重时，剩余固体yg，则产品中CaO2的质量分数为____________(用字母表示)。

②滴定法

步骤一：准确称取ag产品于有塞锥形瓶中，加入适量蒸馏水和过量的bg KI晶体，再滴入少量2mol/L的硫酸溶液，充分反应。

步骤二：向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液。

步骤三：逐滴加入浓度为c mol/L的Na2S2O3溶液至反应完全，滴定至终点，记录数据，重复上述操作，得出三次平均消耗Na2S2O3溶液体积为VmL。

CaO2的质量分数为_________(用字母表示)[已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-]。若滴定过程中锥形瓶振荡过于激烈导致少量溶液溅出，则测得的质量分数_____________(填“偏大”，“偏小”或“无影响”)

Answer 1

【答案】 Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2 H2O 中和过氧化氢和Ca2+反应生成的氢离子，促进反应进行(或使溶液呈碱性，减少CaO2·H2O的溶解，或提高产品的产率) 导气，防止倒吸 防止温度过高H2O2分解；有利于晶体析出 取最后的洗涤液少许于试管中，先加入稀硝酸酸化再滴加硝酸银溶液，若没有白色沉淀生成，则说明已经洗涤干净；反之则说明未洗涤干净 {[9(x-y)]/2x}×100% {(36cV×10-3)/a}×100% 偏小

【解析】I.①装置A是实验室利用氯化铵与氢氧化钙混合加热制氨气，发生反应的化学方程式为Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2 H2O。②因为Ca2+和H2O2反应会产生氢离子,用氨气中和氢离子,可以促使反应正向进行,所以氨气的作用为中和Ca2+和H2O2反应产生的氢离子,促进反应进行。③利用装置B可以导气，并且防止液体倒吸入试管中；该反应是放热反应，温度低有利于提高CaO2·8H2O产率，同时H2O2不稳定，受热易分解，因此装置C采用冰水浴控制温度在0℃左右，可防止温度高时H2O2会分解；④析出晶体表面溶液中含有Cl-，只要检验洗涤液中无Cl-，即可证明沉淀洗涤干净，具体操作为取最后一次洗涤后的滤液少许于试管中，先加入稀硝酸酸化，再滴加硝酸银溶液（或硝酸酸化的硝酸银溶液），若无白色沉淀生成，则说明已经洗涤干净，反之则说明未洗涤干净。答案为：① Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2 H2O ②中和过氧化氢和Ca2+反应生成的氢离子，促进反应进行(或使溶液呈碱性，减少CaO2·H2O的溶解，或提高产品的产率) ③导气，防止倒吸；防止温度过高H2O2分解、有利于晶体析出 ④取最后的洗涤液少许于试管中，先加入稀硝酸酸化再滴加硝酸银溶液，若没有白色沉淀生成，则说明已经洗涤干净；反之则说明未洗涤干净.

II. ①结合题意可以知道,氧气的质量为(x-y)g,根据反应2CaO22CaO+O2↑可求得过氧化钙的质量为(x-y)g=4.5(x-y)g,所以产品中CaO2的质量分数为:

= {[9(x-y)]/2x}×100% ②根据H2O2＋2 I－+2H+=2H2O+I2，I2＋2S2O32－=2I－＋ S4O62－可知:CaO2~~H2O2~~I2~~2S2O32－，则CaO2的物质的量为cmol/L×V×L=0.5Vc×mol；则产品中CaO2的质量分数为100%={(36cV×10-3)/a}×100%, 若滴定过程中锥形瓶振荡过于激烈导致少量溶液溅出，会导致消耗的Na2S2O3溶液的体积减小，则测得的质量分数偏小。

答案为：①{[9(x-y)]/2x}×100% ②{(36cV×10-3)/a}×100% 、 偏小