题目内容

4．过氧化钙晶体（CaO2•8H2O）为白色，难溶于水，常用于种子消毒、药物制造、鱼池增氧等．
Ⅰ．某实验小组在实验室用钙盐制取CaO2•8H2O．
（1）A为实验室制取氨气的装置，则试管A中发生的反应为Ca（OH）2+2NH4Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O．

（2）仪器B的作用是防倒吸．
（3）写出生成CaO2•8H2O的化学方程式CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O=2NH4Cl+CaO2•8H2O．
（4）制取CaO2•8H2O一般在低温下进行，原因是低于0℃，液体被冻结，反应困难，温度过高，过氧化氢分解速率加快，反应为放热反应，温度低有利于提高产率．
Ⅱ．该实验小组欲通过测量气体的体积来探究CaO2与SO2反应的特点，装置如图：
（硬质玻璃管中为无水CaO2）

【提出假设】
假设1：只发生反应：2SO2+2CaO2═2CaSO3+O2，SO2未被氧化；
假设2：只发生反应：SO2+CaO2═CaSO4，SO2完全被氧化；
假设3：上述两个反应均发生，SO2部分被氧化．
【实验探究】
（5）该实验装置有一处明显错误，请用文字改正：装置E中广口瓶中的导气管应“短进长出”．
（6）试剂B为碱石灰，其作用是吸收未反应的SO2．
【实验数据处理】
实验测得装置C增重m g，装置E收集到的气体为V L（已换算成标准状况下）．
（7）如果假设3成立，则V的取值范围是0＜V＜$\frac{7{m}_{1}}{30}$．

分析 （1）由图可知，为固体加热制备氨气的装置，则氯化铵与氢氧化钙加热反应生成氯化钙、水、氨气；
（2）V中球形结构可防止倒吸；
（3）氯化钙、氨气、过氧化氢溶液反应生成CaO2•8H2O、氯化铵；
（4）制取CaO2•8H2O一般在低温下进行，与温度高分解、温度低结冰有关；
（5）装置E为排水法测定气体的体积，为将水排出，导管短进长出；
（6）二氧化硫与碱石灰反应；
（7）由装置可知，A中硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫，B中为浓硫酸，干燥气体，C中若发生2SO2+2CaO2═2CaSO3+O2，E中测定气体为氧气的体积；若发生SO2+CaO2═CaSO4，D中碱石灰吸收没有反应的二氧化硫，E中无气体，以此来解答．

解答 解：（1）实验室中用氯化铵和氢氧化钙固体制取氨气，方程式为Ca（OH）2+2NH4Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O，
故答案为：Ca（OH）2+2NH4Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O；
（2）根据B的特点构造可知B是长颈漏斗，该装置可以防倒吸，故答案为：防倒吸；
（3）根据装置C中的物质得出制取的原理方程式为：CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O=2NH4Cl+CaO2•8H2O，
故答案为：CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O=2NH4Cl+CaO2•8H2O；
（4）制取CaO2•8H2O一般在0℃～5℃的低温下进行，低于0℃，液体被冻结，反应困难，温度过高，过氧化氢分解速率加快，反应为放热反应，低温有利于反应正向进行，
故答案为：低于0℃，液体被冻结，反应困难，温度过高，过氧化氢分解速率加快，反应为放热反应，温度低有利于提高产率；
（5）装置E量气装置导气管长进短处，不能排液体测定气体体积，装置E中广口瓶中的导气管应“短进长出”，
故答案为：装置E中广口瓶中的导气管应“短进长出”；
（6）装置E为测定生成气体的体积，需要把剩余的二氧化硫除去，所以试剂B的作用是吸收未反应的SO2，
故答案为：吸收未反应的SO2；
（7）若SO2未被氧化，发生反应方程式为：2CaO2+2SO2=2CaSO3+O2，依据化学方程式和反应增重计算E中收集的氧气：
2CaO2+2SO2=2CaSO3+O2   固体增重
1mol                   96g
$\frac{V}{22.4}$mol                m1g
1mol×m1g=96g×$\frac{V}{22.4}$mol，
解得：V=$\frac{7{m}_{1}}{30}$，
若二氧化硫全部被氧化发生的反应为：CaO2+SO2=CaSO4，反应过程中无氧气生成，V=0，
所以若二氧化硫部分被氧化，则生成的氧气体积范围为0＜V＜$\frac{7{m}_{1}}{30}$，
故答案为：0＜V＜$\frac{7{m}_{1}}{30}$．

点评 本题考查物质的制备实验和性质实验，为高频考点，把握物质的性质、制备原理、实验装置的作用及实验技能为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，题目难度中等．

练习册系列答案
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b：
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