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【题目】过氧化钙(CaO2)在生产中具有广泛的应用

(一)过氧化钙的性质与用途

(1)CaO2能与稀盐酸发生复分解反应,反应的化学方程式为_____。

(2)鱼类长途运输的增氧剂的主要成分为CaO2,它与水缓慢反应生成O2,还生成一种碱,其化学式为_____,Na2O2也能与水反应,原理与CaO2相同,但却不能作为鱼虾运输的供氧剂,请分析可能的原因_____。

(二)过氧化钙晶体的制备

(资料)过氧化钙晶体(CaO2·yH2O),常温为白色,能溶于酸,难溶于酒精。

制备原理:CaCl2+H2O2+NH3+H2O→CaO2·yH2O↓+NH4Cl,装置如下。

(1)装置A中试管内发生反应的化学方程式为_____。

(2)装置C采用冰水浴控制温度在0℃左右,可能的原因主要有:

Ⅰ.该反应是放热反应,温度低有利于提高CaO2·yH2O产率;

Ⅱ._____。

(3)反应结束后,经过滤、洗涤、低温烘干可获得CaO2·yH2O。

①洗涤时采用95%的酒精溶液洗涤的优点是_____。

②检验晶体已洗涤干净的方法为_____。

(三)过氧化钙晶体组成的测定

称取21.6克晶体用热分析仪对其进行热分解实验,并绘制成固体质量与温度关系图(过氧化钙晶体受热时会先失去结晶水),

(1)0—150℃质量不发生改变的原因是_____。

(2)根据如图可知y=_____。(写出计算过程)

(3)350℃时发生反应的化学方程式为_____。

【答案】CaO2+2HCl=H2O2+CaCl2 Ca(OH)2 反应生成氢氧化钠,具有强腐蚀性 Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O 防止过氧化氢分解 减少晶体损失,易于干燥 取最后一次洗涤所得的滤液置于试管中,加入AgNO3溶液,无现象,已洗净 未达到反应所需的温度 8 2CaO22CaO+O2↑

【解析】

(一)(1)CaO2和HCl反应生成H2O2和CaCl2,方程式是:CaO2+2HCl=H2O2+CaCl2;
(2)根据质量守恒定律可知生成物中含有钙元素,所以CaO2与水缓慢反应生成氧气和氢氧化钙;Na2O能与水反应生成了氧气和氢氧化钠,氢氧化钠有强碱性,不利于鱼虾生存.所以,Na2O2不能作为鱼虾运输的供氧剂。

(二)(1)氢氧化钙和氯化铵在加热条件下反应生成氯化钙、氨气和水,所以方程式是:Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O;
(2)装置C采用冰水浴控制温度在0℃左右,另一个可能的原因主要有温度高时过氧化氢容易分解生成水和氧气;
(3)①过氧化钙晶体(CaO2yH2O),难溶于酒精,酒精易挥发,所以洗涤时采用95%的酒精溶液洗涤的优点是减少晶体损失,易于干燥;②如果晶体洗涤不干净,会混有氯化铵,即含有氯离子,所以取最后一次洗涤所得的滤液置于试管中,加入硝酸银如果有白色沉淀产生,说明没有洗干净,如果没有现象,说明洗干净了;

(三)(1)0—150℃质量不发生改变的原因是未达到反应所需的温度。

(2)过氧化钙晶体受热时会先失去结晶水,故失去的水的质量为:21.6g-7.2g=14.4g,故过氧化钙和水的分子个数比为:=1:8,故y=8;

(3)350℃时完全分解剩余的质量是5.6g,减少的质量为7.2g-5.6g=1.6g,故减少的是氧元素,组成的是氧气,发生的分解反应方程式为:2CaO22CaO+O2↑。

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