题目内容

17．过氧化钙安全、无毒，是一种重要的化学物质，在生产和生活中广泛用作消毒剂、杀菌剂、高温氧化剂、油脂漂白剂等．如图是工业上以石灰石和双氧水为原料生产过氧化钙的实验流程，其中，石灰石里含有一定量的氧化铁杂质．

（1）如果A是一种溶液，则该溶液可以是NH3•H2O溶液或NaOH溶液，加入A的目的是除去其中的杂质Fe3+
（2）步骤④和步骤⑥的操作中用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒
（3）步骤⑦是在低温下的过氧化氢浓溶液中加入无水氯化钙，一段时间后，再加入适量的氢氧化钠溶液，此时即会出现大量的过氧化钙沉淀，写出该过程中发生反应的总的化学方程式：CaCl2+H2O2+2NaOH=CaO2+2NaCl+2H2O
（4）用c mol•L-1KMnO4溶液滴定a g上述过氧化氢溶液，若滴定终点时消耗V mL KMnO4溶液，则上述过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数是$\frac{8.5cV}{a}$
（5）工业生产中，制备的CaO2通常含有数量不等的结晶水，其化学式为CaO2•XH2O，还含有CaO杂质．称取0.542g样品灼热，发生反应：2CaO2•XH2O═2CaO+O2+2XH2O，得到标况下O267.2ml，另称相同质量样品溶于稀盐酸，加入足量Na2CO3溶液，得到0.70g干燥沉淀，则X=0.5．

分析 石灰石里含有一定量的氧化铁杂质，石灰石加入硝酸溶解得到硝酸钙溶液，加入A为沉淀铁离子的试剂，可以是氢氧化钠或氨水溶液，过滤得到溶液中主要是钙离子，加入 碳酸铵溶液生成碳酸钙沉淀，过滤得到碳酸钙，加盐酸溶解生成氯化钙溶液加入浓的过氧化氢溶液生成过氧化钙；
（1）A是沉淀铁离子的试剂；
（2）步骤④和步骤⑥的操作是过滤，结合操作选仪器；
（3）步骤⑦是在低温下的过氧化氢浓溶液中加入无水氯化钙，一段时间后，再加入适量的氢氧化钠溶液，此时即会出现大量的过氧化钙沉淀，依据原子守恒配平书写化学方程式；
（4）依据高锰酸钾和过氧化氢反应的定量关系计算反应的过氧化氢，计算得到质量分数；
（5）根据CaCO3沉淀的质量可得样品中Ca元素的质量，根据Ca元素质量守恒计算CaO的质量，总质量减去CaO2和CaO的质量即得水的质量，进而计算H2O和CaO2的物质的量比值，即可得到x的值．

解答 解：石灰石里含有一定量的氧化铁杂质，石灰石加入硝酸溶解得到硝酸钙溶液，加入A为沉淀 铁离子的试剂，可以是氢氧化钠或氨水溶液，过滤得到溶液中主要是钙离子，加入 碳酸铵溶液生成碳酸钙沉淀，过滤得到碳酸钙，加盐酸溶解生成氯化钙溶液加入浓的过氧化氢溶液生成过氧化钙；
（1）石灰石里含有一定量的氧化铁杂质，溶解后含有铁离子，加入A是沉淀铁离子的试剂，应选择氨水溶液或氢氧化钠溶液，目的是除去其中的杂质Fe3+，
故答案为：NH3•H2O溶液或NaOH溶液；除去其中的杂质Fe3+；
（2）步骤④和步骤⑥的操作是过滤，结合操作选玻璃仪器为：漏斗、烧杯、玻璃棒，故答案为；漏斗、烧杯、玻璃棒；
（3）步骤⑦是在低温下的过氧化氢浓溶液中加入无水氯化钙，一段时间后，再加入适量的氢氧化钠溶液，此时即会出现大量的过氧化钙沉淀，依据原子守恒配平书写化学方程式为CaCl2+H2O2+2NaOH=CaO2+2NaCl+2H2O；
故答案为：CaCl2+H2O2+2NaOH=CaO2+2NaCl+2H2O；
（4）依据高锰酸钾和过氧化氢反应的定量关系计算反应的过氧化氢，
5H2O2+2MnO4-+6H+=5O2↑+8H2O+2Mn2+，
5       2
n     V L×c mol•L-1
n=2.5cVmol
计算得到过氧化氢质量分数=$\frac{2.5cVmol×34g/mol}{ag}$×100%=$\frac{8.5cV}{a}$；
故答案为：$\frac{8.5cV}{a}$；
（5）反应中生成标况下O267.2ml即0.003mol，根据反应2CaO2•XH2O═2CaO+O2+2XH2O，可知n（CaO2•xH2O）=0.006mol，因为n（CaCO3）=$\frac{0.7}{100}$mol=0.007mol，根据Ca元素守恒，可知：n（CaO）=0.007mol-0.006mol=0.001mol，m（CaO）=0.001mol×56g/mol=0.056g，样品中水的质量为：m（H2O）=0.542g-m（CaO2）-m（CaO）=0.542g-0.006mol×72g/mol-0.056g=0.054g，n（H2O）=$\frac{0.054g}{18g/mol}$=0.003mol，
x=$\frac{0.003mol}{0.006mol}$=0.5，
故答案为：0.5．

点评 本题考查了物质分离和提纯的方法，流程分析判断，实验基本操作化学方程式计算应用，掌握题干信息和流程目的是关键，题目难度中等．

练习册系列答案
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8．活性炭可处理大气污染物NO．T℃时，在容积为2L的密闭容器中加入NO和一定量的炭粉在一定条件下发生如下可逆反应：C（s）+2NO（g）?CO2（g）+N2（g），测得各物质的物质的量如下表：
活性炭（mol）NO（mol）CO2（mol）N2（mol）
起始状态3.00.800
2min时2.80.40.20.2
（1）一定温度下，在体积恒定的密闭容器中发生上述反应，下列能判断该反应达到化学平衡状态的是a、d（填字母序号）．
a．单位时间内生成2mol NO，同时生成1mol N2
b．NO物质的量与CO2物质的量之比为2：1
c．容器中混合气体的压强不变             
d．混合气体的密度不变
（2）0～2min内，用NO表示该反应的平均速率υ（NO）=0.1mol?L-1?min-1．
（3）已知升高温度，该可逆反应的化学平衡常数K增大，则该反应是吸热反应（填“吸热”或“放热”）．T℃时，该反应的化学平衡常数K=9/16，则2min时正反应速率大于（填“大于”、“等于”或“小于”）逆反应速率．当该反应达到平衡时，NO的平衡转化率为60.0%．
（4）若其他条件不变，改变下列条件后，所得结论正确的是a、b（填字母序号）．
a．恒压时，向容器中充入氦气，反应速率减小
b．升高温度，化学平衡正向移动
c．增大NO的浓度，NO的转化率增大
d．缩小容器的体积，平衡常数增大．
5．某混合物A，含有Al2（SO4）3、Al2O3、Fe2O3，在一定的条件下可实现如图所示的变化．请回答下列问题：
（1）图中涉及分离溶液G与沉淀F的方法是过滤，进行该操作用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯．
（2）沉淀F与NaOH溶液反应的离子方程式为Al2O3+OH-=2AlO2-+H2O．
（3）溶液G与过量稀氨水反应的离子方程式为Al3++3NH3•H2O=Al（OH）3↓+3NH4+．
（4）沉淀E与稀硫酸反应的离子方程式为Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O．
12．CuSO4是一种重要的化工原料，其有关制备途径及性质如图所示．下列说法正确的是（　　）
A．途径①和途径②都体现了硫酸的酸性和氧化性
B．Y可以是酒精溶液
C．CuSO4在1100℃分解所得气体X可能是SO2和SO3的混合气体
D．将CuSO4溶液蒸发浓缩、冷却结晶，可制得胆矾晶体
2．室温下向10mL pH=3的醋酸溶液中加水稀释后，下列说法正确的是（　　）
A．溶液中导电粒子的数目减少
B．比值$\frac{c（{H}^{+}）}{c（C{H}_{3}COOH）}$增大
C．醋酸的电离程度增大，c（H+）亦增大
D．再加入10mL pH=11的NaOH溶液，混合液pH=7
9．可用于鉴别以下三种化合物的试剂组合是（　　）

①银氨溶液    ②溴的四氯化碳溶液    ③氯化铁溶液    ④碳酸钠溶液．
A．②与①B．③与④C．①与④D．②与④
6．（1）由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ，写出该反应的热化学方程式2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-483.6KJ/mol．若1g水蒸气转化成液态水放热2.444kJ，则反应2H2 （g）+O2 （g）═2H2O（l）的△H=-571.6KJ/mol，氢气的燃烧热为285.8KJ/mol．
（2）已知0.5mol甲烷与0.5mol水蒸气在t℃、p kPa时，完全反应生成一氧化碳和氢气，吸收了a kJ热量，该反应的热化学方程式是：CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）H=+2aKJ/mol．
7．在一固定体积的密闭容器中，进行下列反应：CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）△H=a kJ•mol-1
其化学平衡常数K和温度T的关系如下表所示：
T（℃）7008008301 0001 200
K2.61.71.00.90.6
则下列有关叙述正确的是（　　）
A．a＞0
B．可测量容器总压变化来判定化学反应是否达到平衡
C．温度为830℃时，若c（CO2）•c（H2）＞c（CO）•c（H2O），此时还未达平衡
D．温度不变，增大c（CO2），平衡右移，K增大

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