Question

17．CaO₂（过氧化钙）在医用防腐、消毒等方面应用广泛．它难溶于水、乙醇等溶剂，易溶于酸，温度过高易分解释放出氧气．实验室以大理石（含少量SiO₂等杂质）为原料制备过氧化钙及含量测定如图1：
（一）过氧化钙的制备流程

己知：CaC1₂+2NH₃•H₂O+H₂O₂+6H₂O=CaO₂•8H₂O↓+2NH₄Cl
（1）步骤①的具体操作为逐滴加入适量稀盐酸，将溶液煮沸，趁热过滤．将溶液煮沸的作用是除去溶液中溶解的二氧化碳．
（2）步骤②的装置示意图如图2，此步骤的关键是控制温度，其措施有冷水浴、磁力搅拌、缓慢滴加H₂O₂溶液．
（3）步骤⑤恒温烘箱的温度应控制在120℃左右的目的是使CaO₂•8H₂O分解成CaO₂，同时又要注意防止温度过高使CaO₂分解．
（二）过氧化钙的含量测定
方法一：取0.1350g产品于锥形瓶中，先酸化生成H₂O₂，再用标准KMnO₄溶液滴定生成的H₂O₂，平行测定多次．
（4）上述酸化过程中，选用盐酸而不选用硫酸的可能原因是硫酸与CaO₂反应生成硫酸钙是微溶的物质，覆盖在CaO₂的表面，阻止反应进行．
方法二：取0.1350g产品于硬质玻璃管中，加热，收集气体，平行测定多次．
（5）方法二可用图3所示装置收集并测定气体的体积．
仪器A 的名称碱式滴定管；读取气体体积的具体方法上下移动碱式滴定管，使碱式滴定管与量筒的液面相平，平视凹液面底部，分别读取加气体前后的滴定管的刻度．
（6）方法二数据记录如表（标况下），产品中过氧化钙的含量80%（以质量分数表示）．

测定次数	收集前读数/mL	收集后读数/mL
第1次	21.06	4.24
第2次	23.52	6.72
第3次	22.41	5.63
第4次	20.80	7.20

Answer 1

分析 由流程可知，碳酸钙溶于盐酸后，至溶液中尚存有少量固体，过滤后，滤液中氯化钙、氨水、过氧化氢反应生成CaO₂、NH₄Cl、水；再过滤，洗涤得到过氧化钙；制备过氧化钙的另一种方法是：将石灰石煅烧后，直接加入双氧水反应，过滤后可得到过氧化钙产品，石灰石便宜易得，但纯度较低，以此来解答，
（1）将溶液煮沸的作用是除去溶液中二氧化碳；
（2）反应②是滤液中加入氨水和过氧化氢冰水浴中反应生成过氧化钙晶体；过氧化氢热易分解，该反应需要在冰浴下、磁力搅拌、缓慢滴加H₂O₂溶液；
（3）步骤⑤恒温烘箱的目的是要将CaO₂•8H₂O分解成CaO₂，同时又要注意防止温度过高使CaO₂分解；
（4）硫酸与CaO₂反应生成硫酸钙是微溶的物质，会使CaO₂不能进一步反应；
（5）根据装置力可知仪器的名称，读取气体的体积时要注意先使气体冷却到室温，再将滴定管中的液面高度调整到与量筒内的液面在同一水平面上，再平衡视凹液面；
（6）根据图中数据可知，第1次的气体的体积为16.82mL，第2次的气体的体积为16.80mL，第3次的气体的体积为16.78mL，第4次的气体的体积为13.60mL，其中第四次与其它各次误差较大，应为绝对误差，应去掉，所以实验中收集到的气体的体积平均值为16.80mL，根据关系2CaO₂～O₂，由氧气的体积可计算出过氧化钙的含量．

解答 解：（1）步骤①的具体操作为逐滴加入稀盐酸，至溶液中尚存有少量固体，溶液中溶解二氧化碳，将溶液煮沸，趁热过滤，将溶液煮沸的作用是除去溶液中溶解的二氧化碳，
故答案为：除去溶液中溶解的二氧化碳；
（2）反应②是滤液中加入氨水和过氧化氢冰水浴中反应生成过氧化钙晶体，过氧化氢热易分解，该反应需要在冰浴下、磁力搅拌、缓慢滴加H₂O₂溶液，
故答案为：缓慢滴加H₂O₂溶液；
（3）步骤⑤恒温烘箱的目的是要将CaO₂•8H₂O分解成CaO₂，同时又要注意防止温度过高使CaO₂分解，所以温度应控制在120℃左右，
故答案为：使CaO₂•8H₂O分解成CaO₂，同时又要注意防止温度过高使CaO₂分解；
（4）硫酸与CaO₂反应生成硫酸钙是微溶的物质，覆盖在CaO₂的表面，会使CaO₂不能进一步反应，
故答案为：硫酸与CaO₂反应生成硫酸钙是微溶的物质，覆盖在CaO₂的表面，阻止反应进行；
（5）根据装置图可知A 的仪器的名称为碱式滴定管，读取气体体积的具体方法是上下移动碱式滴定管，使碱式滴定管与量筒的液面相平，平视凹液面底部，分别读取加气体前后的滴定管的刻度，
故答案为：碱式滴定管；上下移动碱式滴定管，使碱式滴定管与量筒的液面相平，平视凹液面底部，分别读取加气体前后的滴定管的刻度；
（6）根据图中数据可知，第1次的气体的体积为16.82mL，第2次的气体的体积为16.80mL，第3次的气体的体积为16.78mL，第4次的气体的体积为13.60mL，其中第四次与其它各次误差较大，应为绝对误差，应去掉，所以实验中收集到的气体的体积平均值为16.80mL，根据关系2CaO₂～O₂可知，过氧化钙的质量为$\frac{16.8}{22.4}$×10^-3×144g=0.1080g，过氧化钙的含量为$\frac{0.1080}{0.1350}$×100%=80%，
故答案为：80%．

点评 本题以过氧化钙的制备为载体考查了实验方案设计，重点考查了工艺流程的理解、对操作的分析评价、阅读获取信息的能力、化学计算等，准确获取题目中有用的信息进行利用是解本题的关键，题目难度中等．