题目内容

【题目】过氧化钙(CaO2)常用作种子及谷物的无毒性消毒剂,常温下为白色的固体,微溶于水,且不溶于乙醇、乙醚和碱性溶液,但溶于酸。某实验小组拟探究CaO2的性质及其实验室制法。

(1)实验探究CaO2与酸的反应。

操作

现象

向盛有4gCaO2的大试管中加入10mL稀盐酸得溶液a

剧烈反应,产生能使带火星木条复燃的气体

5mL溶液a置于试管中,滴入两滴石蕊溶液

溶液变红,一段时间后溶液颜色明显变浅,稍后溶液变为无色

CaO2与盐酸反应的化学方程式为_____________

②加入石蕊溶液后溶液褪色可能是因为溶液a中存在较多的_____________

(2)用如图所示装置制备过氧化钙,其反应原理为Ca+O2CaO2

①请选择实验所需要的装置,按气流方向连接的顺序为_____________(填仪器接口的字母,上述装置可不选用也可重复使用)

②根据完整的实验装置进行实验,实验步骤如下:Ⅰ.检验装置的气密性后,装入药品;Ⅱ.打开分液漏斗活塞,通入气体一段时间,加热药品;Ⅲ.反应结束后,_____________(填操作)Ⅳ.拆除装置,取出产物。

(3)利用反应Ca2++H2O2+2NH3+8H2O=CaO28H2O↓+2在碱性环境下制取CaO2的装置如图所示。

NH3Ca2+H2O2的反应过程中所起的作用是_____________

②反应结束后,经过滤、洗涤、低温烘干可获得CaO28H2O。过滤需要的玻璃仪器是_____________;将沉淀进行洗涤的操作为_____________

【答案】2CaO2+4HCl=2CaCl2+2H2O+O2 H2O2 d→e→f→b→c→e(→d→e→f→c→b→e) 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 消耗生成的氢离子,促进反应进行(或使溶液呈碱性,减少CaO28H2O的溶解,或提高产品的产率等其他合理答案) 烧杯、漏斗、玻璃棒 沿玻璃棒向漏斗中注入蒸馏水至浸没沉淀,让水自然流下,重复2-3

【解析】

实验探究CaO2与酸的反应,剧烈反应,产生能使带火星木条复燃的气体为氧气,根据元素守恒配平化学方程式;石蕊溶液后溶液褪色说明溶液中含有氧化性物质;制备过氧化钙时,用锥形瓶中二氧化锰和过氧化氢反应制得氧气,防止过氧化钙与水反应要加入干燥装置,浓硫酸的试剂瓶长进短出,氧气与钙在硬质玻璃管中发生反应;利用反应Ca2++H2O2+2NH3+8H2O=CaO28H2O↓+2在碱性环境下制取CaO2NH3与反应产生的H+结合形成NH4+,促进反应的发生,据此分析。

(1)CaO2与盐酸反应产生CaCl2H2O和氧气,反应的化学方程式为2CaO2+4HCl=2CaCl2+ 2H2O+O2

②加入石蕊后溶液褪色可能是因为溶液a中存在较多的H2O2;该物质具有氧化性,将红色的物质氧化变为无色;

(2)H2O2MnO2反应产生O2,用浓硫酸干燥,氧气,燃烧是氧气与Ca在加热时发生反应产生CaO2,为防止空气中的水份影响反应产物,应该再通过盛有浓硫酸的洗气瓶。故装置的连接顺序是d→e→f→b→c→e(d→e→f→c→b→e)

②根据完整的实验装置进行实验,实验步骤如下:I.检验装置的气密性后,装入药品;II.打开分液漏斗活塞,通入气体一段时间,加热药品;III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;IV拆除装置,取出产物;

(3)①根据反应方程式可知NH3与反应产生的H+结合形成NH4+,所以在Ca2+ H2O2 的反应过程中所起的作用是中和生成的氢离子,促进反应进行;

②反应结束后,经过滤、洗涤、低温烘干可获得CaO2·8H2O,过滤所需要的玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒;将沉淀进行洗涤的操作为沿玻璃棒向漏斗中注入蒸馏水至浸没沉淀,让水自然流下,重复2-3次。

练习册系列答案
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可能用到的有关数据如下:

合成反应:

a中加入20g环己醇和2小片碎瓷片,冷却搅动下慢慢加入1 mL浓硫酸。B中通入冷却水后,开始缓慢加热a,控制馏出物的温度不超过90℃

分离提纯:

反应粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤,分离后加入无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙。最终通过蒸馏得到纯净环己烯10g

回答下列问题:

1)装置b的名称是__________________

2)加入碎瓷片的作用是_______________;如果加热一段时间后发现忘记加瓷片,应该采取的正确操作时_____________(填正确答案标号)。

A.立即补加 B.冷却后补加 C.不需补加 D.重新配料

3)本实验中最容易产生的副产物的结构简式为_______________________

4)分液漏斗在使用前须清洗干净并____________;在本实验分离过程中,产物应该从分液漏斗的_________________(填上口倒出下口放出)。

5)分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是______________________________

6)在环己烯粗产物蒸馏过程中,不可能用到的仪器有___________(填正确答案标号)。

A.圆底烧瓶 B.温度计 C.吸滤瓶 D.球形冷凝管 E.接收器

7)本实验所得到的环己烯产率是____________(填正确答案标号)。

A41% B50% C61% D70%

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4NH3(g)6NO(g)5N2(g)6H2O(g) ΔH1=-a kJ·mol1

4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g) ΔH2=-b kJ·mol1

则反应4NH3(g)3O2(g)2N2(g)6H2O(g)ΔH________ kJ·mol1

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①其他条件一定,达到平衡时NH3转化率随外界条件X变化的关系如图所示。则X可以是________(填字母)

a.温度   b.压强  c.催化剂   d

②在一定温度下,向2 L密闭容器中加入 n mol CH42 mol NH3,平衡时NH3体积分数随n变化的关系如下图所示。a点时,CH4的转化率为_______%;平衡常数:K(a)____K(b)(”“”)

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