Question

16．过氧化钙是一种安全无毒的物质，常带有数量不等的结晶水，由于长时间放置，通常还含有部分CaO，为测定样品中过氧化钙的组成与含量，进行如下实验：
（1）称取0.542g某过氧化钙样品，灼热时发生如下反应：2CaO₂•XH₂O $\stackrel{加热}{→}$2CaO+O₂↑+2XH₂O．在标准状况下得到的O₂体积为67.2mL，求该样品中CaO₂的物质的量为0.006mol
（2）另取同一样品0.542g，溶于适量的稀盐酸中，然后加入足量的Na₂CO₃溶液，将溶液中Ca²⁺全部转化为CaCO₃沉淀，得到干燥的CaCO₃ 0.700g．
①计算样品中CaO₂•XH₂O的X值．
②若用化学式表示该样品的组成，应表示为CaO•6CaO₂•3H₂O．

Answer 1

分析 （1）首先计算氧气的物质的量，根据方程式计算CaO₂的物质的量；
（2）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：（1）n（O₂）=$\frac{0.0672L}{22.4L/mol}$=0.003mol，
2（CaO₂•xH₂O）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CaO+O₂↑+2xH₂O
       2mol                           1mol
n（CaO₂•xH₂O）            0.003mol
 n（CaO₂•xH₂O）=0.006mol，
则n（CaO₂）=n（CaO₂•xH₂O）=0.006mol，
故答案为：0.006mol；
（2）n（CaCO₃）=$\frac{0.70g}{100g/mol}$=0.007mol，
①样品中水的质量为：m（H₂O）=0.542g-m（CaO₂）-m（CaO）=0.542g-0.006mol×72g/mol-0.056g=0.054g，n（H₂O）=$\frac{0.054g}{18g/mol}$=0.003mol，
x=$\frac{n（{H}_{2}O）}{n（Ca{O}_{2}）}$=$\frac{0.003mol}{0.006mol}$=0.5，
n（H₂O）=$\frac{0.054g}{18g/mol}$=0.003mol，
x=$\frac{n（{H}_{2}O）}{n（Ca{O}_{2}）}$=$\frac{0.003mol}{0.006mol}$=0.5，
答：样品中CaO₂•xH₂O的x值为0.5；
②根据Ca元素守恒，可知：n（CaO）=0.007mol-0.006mol=0.001mol，
所以样品的组成为：CaO•6CaO₂•3H₂O，
故答案为：CaO•6CaO₂•3H₂O．

点评 本题考查混合物的计算，题目难度中等，注意根据反应的化学方程式，从质量守恒的角度计算．