题目内容

工业上在碱性条件下电解水,氧气在特制的阴极上反应可以得到HO2-离子,从而制得过氧化氢.将过氧化氢溶液与消石灰反应,经过滤、洗涤、干燥,可得过氧化钙晶体.
(1)写出电解过程中氧气参与的阴极反应方程式
 
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(2)H2O2与Ca(OH)2反应时,若不加稳定剂,需控制温度0~5℃,原因是
 
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(3)在消石灰过量的条件下,过氧化氢的转化率可达87.5%,取0.1L 4mol/L过氧化氢溶液可制得过氧化钙晶体75.6g,计算过氧化钙晶体的化学式.(写出计算过程)
 
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考点:电解原理
专题:电化学专题
分析:(1)在碱性条件下电解水,氧气在特制的阴极上反应可以得到HO2-离子,依据电荷守恒书写电极反应;
(2)依据过氧化氢不稳定分解生成水和氧气;
(3)依据化学方程式 计算生成的过氧化钙质量,结合晶体质量计算结晶水的质量,得到过氧化钙和水的物质的量之比得到化学式.
解答: 解:(1)在碱性条件下电解水,氧气在特制的阴极上反应可以得到HO2-离子,电解过程中氧气参与的阴极反应方程式为:O2+H2O+2e-=HO2-+OH-,
故答案为:O2+H2O+2e-=HO2-+OH-;
(2)H2O2与Ca(OH)2反应时,若不加稳定剂,需控制温度0~5℃,是因为过氧化氢受热易分解,故答案为:过氧化氢受热易分解;
(3)过氧化氢的转化率可达87.5%,取0.1L 4mol/L过氧化氢溶液可制得过氧化钙晶体75.6g,反应的过氧化氢物质的量=0.1L×4mol/L×87.5%=0.35mol,
反应生成CaO2的质量依据化学方程式得到:
Ca(OH)2+H2O2=CaO2+2H2O
         1     1
      0.35mol  0.35mol
CaO2质量=72g/mol×0.35mol=25.2g,过氧化钙晶体75.6g含有结晶水质量=75.6g-25.2g=50.4g;
n(CaO2)=0.35mol,n(H2O)=
50.4g
18g/mol
=2.8mol;
n(CaO2):n(H2O)=0.35:2.8=1:8
化学式为:CaO2?8H2O,
故答案为:CaO2?8H2O.
点评:本题考查了电解原理的分析判断,化学方程式计算应用,掌握基础是关键,题目难度中等.
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