题目内容
5．过氧化钙（CaO2）是一种对环境友好的多功能无机化合物，通常有两种制备方法．已知：温度过高过氧化物会分解生成氧化物和氧气．
方法1：由Ca（OH）2为原料最终反应制得，其制备流程如下：
方法2：由鸡蛋壳（含CaCO3高达90%）为原料最终反应制得，其制备流程如下：
（l）方法1中搅拌的目的是使反应充分，提高原料利用率．请将搅拌过程中发生反应的化学方程式补充完整：
CaCl2+H2O2+2NH3•H2O+6H2O=CaO2•8H2O↓+2NH4Cl．制备过程中除水外可循环使用的物质是NH4C1（填化学式）．
（2）方法2中气体X是CO2，实验室常用NaOH溶液来吸收．煅烧后的反应是化合反应，也能生成CaO2•8H2O，反应的化学方程式为Ca（OH）2+H2O2+6H2O=CaO2•8H2O．该反应需控制温度在0～2℃，可将反应器放置在冰水中，获得的CaO2产品中主要含有的固体杂质是Ca（OH）2（填化学式）．
（3）这两种制法均要求在低温下进行（除煅烧外），温度过高除了防止氨水挥发外，还能使CaO2分解．
（4）“绿色化学”一般是指反应物的原子全部转化为期望的最终产物，则上述两种方法中生 成CaO2•8H2O的反应符合“绿色化学”的是方法2（填“方法1”或“方法2”）．
分析 （1）根据搅拌可以使反应物充分混合进行分析，根据质量守恒定律进行分析，根据既是反应物也是生成物的物质可以循环利用进行分析；
（2）根据鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙，碳酸钙在高温的条件下生成氧化钙和二氧化碳，所以X是二氧化碳，在实验室常用氢氧化钠来吸收二氧化碳，氧化钙与水反应生成氢氧化钙，然后依据反应原理、质量守恒定律书写化学方程式，根据实验室控制温度的方法进行分析，根据题中的反应物进行分析；
（3）根据温度过高过氧化物会分解生成氧化物和氧气进行分析；
（4）根据绿色化学的条件进行分析．
解答 解：（1）搅拌可以使药品均匀混合，所以方法1中搅拌的目的是：使反应充分，提高原料利用率；依据质量守恒定律可知，化学反应前后原子个数不变，反应前Ca原子个数为1个，O原子个数为4个，N原子个数为2个，H原子个数为12个，Cl原子个数为2个；反应后Ca原子个数为1个，O原子个数为10个，N原子个数为2个，H原子个数为24个，Cl原子个数为2个，所以需要补充的物质是水，故CaC12+H2O2+2NH3•H2O+6H2O═CaO2•8H2O↓+2NH4Cl，氯化铵既出现在了反应物中，也出现在了生成物中，所以制备过程中除水外可循环使用的物质是：NH4C1；
（2）鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙，碳酸钙在高温的条件下生成氧化钙和二氧化碳，所以X是二氧化碳，在实验室常用氢氧化钠来吸收二氧化碳，氧化钙与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙和双氧水反应生成过氧化钙晶体，化学方程式为：Ca（OH）2+H2O2+6H2O=CaO2•8H2O，冰水混合物的温度是0℃，所以反应需控制温度在0～2℃，可将反应器放置在冰水中，氢氧化钙是反应物，但是在反应过程中不一定会完全反应，所以获得的CaO2产品中主要含有的固体杂质是Ca（OH）2；
（3）依据题中的知识可知，温度过高过氧化物会分解生成氧化物和氧气，所以温度过高会造成氨水挥发外，还能使CaO2分解；
（4）“绿色化学”一般是指反应物的原子全部转化为期望的最终产物，方法2中没有副产物，方法1中有副产物二氧化碳，所以上述两种方法中生成CaO2•8H2O的反应符合“绿色化学”的是：方法2．
故答案为：（1）使反应充分，提高原料利用率；H2O，NH4C1；
（2）CO2，NaOH，Ca（OH）2+H2O2+6H2O=CaO2•8H2O，冰水中，Ca（OH）2；
（3）使CaO2分解；
（4）方法2．
点评 在解此类题时，首先分析题中的反应流程，然后结合学过的知识和题中所给的知识进行分析解答．
【提出猜想】CO2与Na反应可能生成4种物质：C、CO、Na2O、Na2CO3．
【查阅资料】
①Na是非常活泼的金属，常温下与O2、H2O等物质反应．
②Na2O+H2O═2NaOH．
③向氯化钯（PdCl2）溶液中通入CO，产生黑色沉淀．
【实验过程】
（1）设计实验：同学们在老师的指导下设计了如图所示装置（部分夹持仪器已略去）
①盛放固体Na的仪器名称是硬质玻璃管；
②为了得到纯净干燥的CO2气体，B、C中盛放的液体分别是NaHCO3溶液、浓硫酸，其中装置B的作用是净化吸收混有的氯化氢气体；
③装置尾端的气球作用是收集尾气，防止空气污染．
（2）实验记录
| 序号 | 实验操作 | 主要实验现象 | 实验结论和解释 |
| ① | 打开a，关闭b，由长颈漏斗注入稀盐酸 | A中产生大量气泡 E中出现浑浊 | E中反应的化学方程式为CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O |
| ② | 当E中出现浑浊时，打开b，关闭a，点燃酒精灯 | D中Na剧烈燃烧，产生白烟内壁附着黑色、白色固体； G中产生黑色沉淀 | 反应产物一定有C和CO |
| ③ | 取D中白色固体于试管中，加水溶解，再加入石灰水 | 产生白色沉淀 | 反应产物还有Na2CO3；反应的方程式为Na2CO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+2NaOH． |
①实验记录②中，E中出现浑浊，再点燃酒精灯的目的是排出装置中的空气，防止空气的干扰．
②若无装置C，对实验有影响的物质是水．
③上述三个实验已经确认了三种物质的存在，验证另一物质是否存在的实验方案：
取D中白色固体于试管中，加水溶解，先加入过量的X试剂，过滤后，向滤液中再加入酚酞试液．
Ⅰ．X试剂可以选择下面何种物质D．
A．石灰水 B．Ca（OH）2溶液 C．稀盐酸 D．BaCl2溶液
Ⅱ．向滤液中再加入酚酞试液时，若出现溶液变红色现象时，说明第四种物质存在．
【查阅资料】天然水中含有Ca2+、Mg2+、HCO3-等离子，在加热条件下，这些离子趋于生成溶解度更小的物质--水垢（主要成分为碳酸盐和碱）．有关物质的溶解性见下表：
部分钙、镁化合物溶解性表（20℃）
 | OH- | CO32- | HCO3- |
| Ca2+ | 微溶 | 不溶 | 可溶 |
| Mg2+ | 不溶 | 微溶 | 可溶 |
CaCO3和Mg（OH）2，可能含有Ca（OH）2和MgCO3（填化学式）．
【设计方案】
实验1：确定水垢中是否含Ca（OH）2和CaCO3
| 实验步骤 | 实验现象 | 结论 |
| 在少量研碎的水垢中，加入适量的蒸馏水充分搅拌，过滤，在滤液里加入Na2CO3溶液． | 没有白色沉淀产生 | 没有氢氧化钙 |
利用下列实验装置，完成实验2探究．其主要实验步骤如下：
称量D、E装置总质量为200.0g，按上图组装后，将2.5g水垢试样放入锥形瓶中，加入足量稀盐酸溶液，待锥形瓶中不再产生气泡时，打开止水夹K，从导管a处缓缓鼓入空气，一段时间后称量装置D、E的总质量为201.25g（碱石灰主要成分为CaO和NaOH，不考虑装置内空气对实验的影响）．
【实验讨论】
（1）加入样品前还应检查装置的气密性，装置B中盛放稀盐酸的仪器名称为分液漏斗，装置C的作用是除去二氧化碳中含有的水蒸气，反应结束后打开止水夹K，缓缓鼓入空气的目的是将残留在装置中的二氧化碳全部排入D、E装置中充分吸收，装置A的作用是吸收空气中的二氧化碳．A、B装置之间不要设置干燥装置（填“要”、“不要”），其理由是C装置可以除去二氧化碳的水蒸气．
（2）装置B中生成气体的化学反应方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑（只要求写一种）
装置D中的化学反应方程式为CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O．
（3）装置B中生成CO2的质量为4.4 g．通过计算说明水垢中A含MgCO3（填字母）．
A．一定 B．一定不 C．可能 D．无法确定
计算过程（已知CaCO3相对分子质量为100、MgCO3相对分子质量为84）：
实验3：确定水垢中是否含有Mg（OH）2
另取质量为2.50g水垢，加3.65%稀盐酸与之反应，测得消耗稀盐酸w g．结合以上实验，判断当w的值满足w＞56.8 条件时，水垢中一定含有Mg（OH）2（请通过计算说明）．
| A． | 氧气约占空气总体积的$\frac{1}{5}$ | |
| B． | 氧气供给呼吸，它和体内物质反应，释放能量，维持生命活动的需要 | |
| C． | 氧气可以支持燃烧，说明氧气具有可燃性 | |
| D． | 夏天鱼池内需要增氧，是因为温度升高，氧气在水中的溶解度减小 |
