Question

4．CaO₂难溶于水，溶于酸生成过氧化氢，在医药上用作杀菌剂、防腐剂等．
Ⅰ．CaO₂制备原理：Ca（OH）₂（s）+H₂O₂（aq）═CaO₂（s）+2H₂O（l）；△H＜0
不同浓度的H₂O₂对反应生成CaO₂产率的影响如表：

H2O2/%	5	10	15	20	25	30
CaO2/%	62.40	63.10	63.20	64.54	62.42	60.40

（1）分析题给信息，解释H₂O₂浓度大于20%后CaO₂产率反而减小的原因：H₂O₂浓度高，反应速率快，反应放热使体系温度迅速升高，加快H₂O₂发生分解．
Ⅱ．过氧化钙中常含有CaO杂质，实验室可按以下步骤测定CaO₂含量．
步骤1：准确称取0.04～0.05g过氧化钙样品，置于250mL的锥形瓶中；
步骤2：分别加入30mL蒸馏水和2mL盐酸（3mol•L^-1），振荡使之溶解；
步骤3：向锥形瓶中加入5mL KI溶液（100g•L^-1）；
步骤4：用硫代硫酸钠标准溶液滴定，至溶液呈浅黄色，然后加入指示剂淀粉溶液，用硫代硫酸钠标准溶液继续滴定，直至溶液的蓝色恰好消失且半分钟内颜色不变，记录数据；
步骤5：平行测定3次，计算试样中CaO₂的质量分数．滴定时发生的反应为2Na₂S₂O₃+I₂═Na₂S₄O₆+2NaI．
（2）过氧化钙溶解时选用盐酸而不选用硫酸溶液的原因是生成微溶的CaSO₄覆盖在过氧化钙表面，使结果不准确．
（3）加入KI溶液后发生反应的离子方程式为H₂O₂+2I^-+2H⁺═I₂+2H₂O．
（4）请补充完整实验步骤4中的内容：加入指示剂淀粉溶液；直至溶液的蓝色恰好消失且半分钟内颜色不变．

Answer 1

分析 本题探究的是利用CaO₂制备过氧化氢，并利用滴定原理测定CaO₂含的纯度，涉及滴定操作的实验流程设计，包括指示剂选择淀粉溶液和滴定终点的判断，制备过氧化氢时要关注它的不稳定性，因此要控制温度，另外还有反应原理的分析，相对较易；
（1）根据双氧水不稳定及该反应为放热反应分析；
（2）硫酸钙为微溶物，生成的硫酸钙会覆盖在过氧化钙表明，乙烯测定结果；
（3）双氧水在酸性条件下能够氧化碘离子，据此写出反应的离子方程式；
（4）淀粉遇到碘单质显示蓝色，需要加入淀粉作指示剂；当恰好反应时淀粉消失，溶液变为无色，据此判断滴定终点．

解答 解：（1）根据反应Ca（OH）₂（s）+H₂O₂（aq）=CaO₂+2H₂O（l）△H＜0可知，该反应为放热反应，双氧水浓度升高，则反应速率加快，反应放出的热量增大，导致双氧水分解，所以H₂O₂浓度大于20%后CaO₂产率反而减小，
故答案为：H₂O₂浓度高，反应速率快，反应放热使体系温度迅速升高，加快H₂O₂发生分解；
（2）若用稀硫酸，稀硫酸与钙离子反应生成微溶物硫酸钙覆盖在过氧化钙表面，使结果不准确，所以不能用稀硫酸，可以用稀盐酸，故答案为：生成微溶的CaSO₄覆盖在过氧化钙表面，使结果不准确；
（3）加入KI溶液后，双氧水将碘离子氧化成碘单质，反应的离子方程式为：H₂O₂+2I^-+2H⁺═I₂+2H₂O，故答案为：H₂O₂+2I^-+2H⁺═I₂+2H₂O；
（4）碘单质遇到淀粉会显示蓝色，当用硫代硫酸钠标准溶液滴定，至溶液呈浅黄色，然后加入淀粉作滴定的指示剂，用硫代硫酸钠标准溶液继续滴定；滴定结束前溶液为蓝色，反应结束后溶液为无色，则滴定终点的现象为：溶液的蓝色恰好消失且半分钟内颜色不变，故答案为：加入指示剂淀粉溶液；直至溶液的蓝色恰好消失且半分钟内颜色不变．

点评 本题考查了探究物质组成、含量的方法，题目难度中等，明确实验原理为解答关键，注意掌握化学实验基本操作方法，明确中和滴定原理，能够正确选用指示剂用和滴定终点，试题培养了学生的分析能力及化学实验能力．