Question

【题目】过氧化钙是一种新型的多功能无机化工产品，常温下是无色或淡黄色粉末，易溶于酸，难溶于水、乙醇等溶剂。某实验小组在低温和通入氨气的碱性条件下，利用钙盐与过氧化氢反应制取CaO2·8H2O沉淀(该反应是一个放热反应)。

（1）仪器X的名称是___，检查整个装置气密性的方法为：____

（2）仪器B的作用是_______，CaO2的电子式为______

（3）写出A中发生反应的化学方程式：______。

（4）制取CaO2·8H2O时，冰水浴维持反应在0～5℃的低温下进行，原因是____。生成CaO2·8H2O的化学方程为____。

（5）2.76 gCaO2·8H2O样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线，140℃时完全脱水，杂质受热不分解)如图所示。

①试确定60℃时CaO2·xH2O中x=______。

②该样品中CaO2的质量分数为______（保留4位有效数字）。

Answer 1

【答案】分液漏斗 将K关闭，从分液漏斗中加水，一段时间后，液体不能顺利滴下 防止倒吸 2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 低于0℃，液体易冻结，反应困难，温度过高，过氧化氢分解速率加快 CaCl2＋2NH3＋8H2O+2H2O2=CaO2·8H2O+2NH4Cl 3 26.09‰

【解析】

（1）根据X的特征可知为分液漏斗；检查整个装置气密性的方法为将K关闭，从分液漏斗中加水，一段时间后，液体不能顺利滴下，说明气密性良好；

（2）氨气极易溶于水，长颈漏斗插入三颈烧瓶的溶液中防止倒吸；CaO2为离子化合物，由钙离子和过氧根离子组成；

（3）实验室中用氯化铵和氢氧化钙固体共热制取氨气；

（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CaO28H2O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CaO28H2O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CaO2xH2O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CaO28H2O的纯度

（1）根据X的构造可知X为分液漏斗；检查整个装置气密性的方法为将K关闭，从分液漏斗中加水，一段时间后，液体不能顺利滴下，说明气密性良好，故答案为：分液漏斗；将K关闭，从分液漏斗中加水，一段时间后，液体不能顺利滴下；

（2）B为长颈漏斗，插入三颈烧瓶的溶液中，可以防止因氨气极易溶于水而产生倒吸；CaO2为离子化合物，由钙离子和过氧根离子组成，电子式为，故答案为：防倒吸；；

（3）实验室中用氯化铵和氢氧化钙固体共热制取氨气，反应的化学方程式为2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O，故答案为：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋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CaO28H2O一般在0℃～5℃的低温下进行；根据装置C中的物质得出制取的原理方程式为：CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O=2NH4Cl+CaO28H2O，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+CaO28H2O；（5）①140℃时完全脱水，杂质受热不分解，则样品中CaO28H2O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=0.08mol，60℃时固体的质量为1.86g，失去结晶水的质量为：2.76g-1. 86g=0.9g，失去结晶水的物质的量为=0.05mol，原样品中含有CaO28H2O的物质的量为=0.01mol，所以60℃时失去结晶水的个数为=5，故60℃时CaO2xH2O中x=8-,5=3，故答案为：3；

②根据①可知CaO28H2O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×100%≈26.09%，故答案为：26.09%。