题目内容

6．过氧化钙（CaO2）是一种对环境友好的多功能无机化合物，通常有两种制备方法．
已知：温度过高过氧化钙会分解生成氧化物和氧气．
【方法1】由Ca（OH）2为原料最终制得，其制备流程如下：

【方法2】由鸡蛋壳（含CaCO3高达90%）为原料最终反应制得，其制备流程如下：

（1）方法1中搅拌的目的是使充分反应，提高原料利用率；请将搅拌过程中发生反应的化学方程式补充完整：CaCl2+H2O2
+2NH3•H2O+6H2O═CaO2•8H2O↓+2NH4Cl；制备过程中除水外可循环使用的物质是NH4Cl（填化学式）．
（2）方法2中气体X是二氧化碳，实验室常用氢氧化钙溶液来检验；煅烧后的反应是化合反应，也能生成CaO2•8H2O，反应的化学方程式为Ca（OH）2+H2O2+6H2O=CaO2•8H2O；该反应需控制温度在0～2℃，可将反应器放置在冰水中，获得CaO2产品中主要含有的固体杂质是Ca（OH）2（填化学式）．
（3）这两种制法均要求在低温下进行（除煅烧外），温度过高除了防止氨水挥发外，还能防止CaO2分解．
（4）“绿色化学”一般是指反应物的原子全部转化为期望的最终产物，则上述两种方法中生成CaO2•8H2O的反应符合“绿色化学”的是方法2（填“方法1”或“方法2”）．

分析 （1）根据搅拌可以使反应物充分混合进行分析，根据质量守恒定律进行分析，根据既是反应物也是生成物的物质可以循环利用进行分析；
（2）根据鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙，碳酸钙在高温的条件下生成氧化钙和二氧化碳，所以X是二氧化碳，在实验室常用氢氧化钠来吸收二氧化碳，氧化钙与水反应生成氢氧化钙，然后依据反应原理、质量守恒定律书写化学方程式，根据实验室控制温度的方法进行分析，根据题中的反应物进行分析；
（3）根据温度过高过氧化物会分解生成氧化物和氧气进行分析；
（4）方法2中没有副产物，方法1中有副产物二氧化碳，根据绿色化学的条件进行分析；

解答 解：（1）搅拌可以使药品均匀混合，所以方法1中搅拌的目的是：使反应充分，提高原料利用率；依据质量守恒定律可知，化学反应前后原子个数不变，反应前Ca原子个数为1个，O原子个数为4个，N原子个数为2个，H原子个数为12个，Cl原子个数为2个；反应后Ca原子个数为1个，O原子个数为10个，N原子个数为2个，H原子个数为24个，Cl原子个数为2个，所以需要补充的物质是水，故CaC12+H2O2+2NH3•H2O+6H2O═CaO2•8H2O↓+2NH4Cl，氯化铵既出现在了反应物中，也出现在了生成物中，所以制备过程中除水外可循环使用的物质是：NH4C1，
故答案为：使充分反应，提高原料利用率； H2O；NH4Cl；
（2）鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙，碳酸钙在高温的条件下生成氧化钙和二氧化碳，所以X是二氧化碳，在实验室常用氢氧化钙溶液来检验二氧化碳，氧化钙与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙和双氧水反应生成过氧化钙晶体，化学方程式为：Ca（OH）2+H2O2+6H2O=CaO2•8H2O，冰水混合物的温度是0℃，所以反应需控制温度在0～2℃，可将反应器放置在冰水中，氢氧化钙是反应物，但是在反应过程中不一定会完全反应，所以获得的CaO2产品中主要含有的固体杂质是Ca（OH）2，
故答案为：二氧化碳；氢氧化钙；Ca（OH）2+H2O2+6H2O=CaO2•8H2O；冰水；Ca（OH）2；
（3）依据题中的知识可知，温度过高过氧化物会分解生成氧化物和氧气，所以温度过高会造成氨水挥发外，还能使CaO2分解，
故答案为：防止CaO2分解；
（4）“绿色化学”一般是指反应物的原子全部转化为期望的最终产物，方法2中没有副产物，方法1中有副产物二氧化碳，所以上述两种方法中生成CaO2•8H2O的反应符合“绿色化学”的是：方法2，
故答案为：方法2．

点评 本题考查物质的制备，题目难度中等，充分考查学生的分析理解能力、知识迁移应用能力，在解此类题时，首先分析题中的反应流程，然后结合学过的知识和题中所给的知识进行分析解答．

练习册系列答案
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7．工业上用闪锌矿（主要成分为ZnS，还含有CdS、Fe2O3等杂质）为原料生产ZnSO4•7H2O的工艺流程如下：（已知Cd的金属活动性介于Zn和Fe之间）

（1）从滤渣A中可获得一种淡黄色非金属单质的副产品，其化学式为S．
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（3）除铁过程加H2O2的目的是将Fe2+氧化为Fe3+便于形成沉淀而除去．
（4）置换法除去重金属离子Cd2+，所用物质C为Zn．
（5）取28.70g ZnSO4•7H2O加热至不同温度，剩余固体的质量变化如图所示．

680℃时所得固体的化学式为b．
a．ZnO       b．Zn3O（SO4）2        c．ZnSO4     d．ZnSO4•H2O．
8．工业上常将废旧铁屑（表面有油污）回收利用，用以制备绿矾（FeSO4•7H2O），绿矾、硫酸铵以相等物质的量混合可制得摩尔盐晶体，反应原理为：
（NH4）2SO4+FeSO4+6H2O=（NH4）2SO4•FeSO4•6H2O↓．其流程可表示如图甲：

（1）洗涤中Na2CO3的主要作用是利用碳酸钠溶液呈碱性，除去铁表面的油污，请提出加快溶解的措施搅拌或加热（任答一点即可）．
（2）结晶过程中要加热蒸发溶剂，浓缩结晶．应加热到加热到溶液表面出现晶膜时，停止加热．
（3）过滤是用如图乙装置进行，这种过滤跟普通过滤相比，除了过滤速度快外，还有一个优点是得到较干燥的沉淀．
（4）用无水乙醇洗涤的目的是除去水分，减少晶体溶解损失；容易干燥．
（5）产品中Fe2+的定量分析：制得的摩尔盐样品中往往含有极少量的Fe3+．为了测定摩尔盐产品中Fe2+的含量，一般采用在酸性条件下KMnO4标准液滴定的方法．称取4.0g的摩尔盐样品，溶于水，并加入适量稀硫酸．用0.2mol•L-1 KMnO4溶液滴定，当溶液中Fe2+ 全部被氧化时，消耗KMnO4溶液体积 10.00mL．
①写出滴定时反应的离子方程式5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
②计算产品中Fe2+的质量分数（写出计算过程）．
5．已知：CH2═CH-CH═CH2+CH2═CH2→，CH3CH═CH2$→_{500℃}^{Cl_{2}}$．以异戊二烯（　　），丙烯为原料合成．（用反应流程图表示，并注明反应条件）
1．向某密闭容器中加入0.15mol/L A、0.05mol/L C和一定量的B三种气体．一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如下图中甲图所示[t0时c（ B）未画出，t1时增大到0.05mol/L]．乙图为 t2时刻后改变反应条件，平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况．


（1）若t4时改变的条件为减小压强，则B的起始物质的量浓度为0.02mol/L．
（2）若t5时改变的条件是升温，此时v（正）＞v（逆），此反应正反应为吸热（填“吸热”或“放热”）反应．
（3）若 t1=15s，则t0～t1阶段以C 浓度变化表示的平均反应速率为v（C）=0.004mol/L•s．t3 时改变的某一反应条件可能是ab（选填序号）．
a．使用催化剂   b．增大压强   c．增大反应物浓度    d．降低产物浓度
（4）若A的物质的量减少0.02mol时，容器与外界的热交换总量为a kJ，写出该反应的热化学方程式3A （g） 2C（g）+B（g）△H=+150akJ/mol．
11．纳米材料二氧化钛（TiO2）具有很高的化学活性，可做性能优良的催化剂．工业上以金红石（主要成分是TiO2，主要杂质是SiO2）制取纳米级二氧化钛的流程如下：

资料卡片
物质熔点沸点
SiCl4-70℃57.6℃
TiCl4-25℃136.5℃
（1）写出氯化时生成TiCl4的化学方程式TiO2+2Cl2+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$TiCl4+2CO．
（2）操作Ⅰ、操作Ⅱ名称分别是蒸馏、过滤．
（3）写出TiCl4水解的化学方程式TiCl4+（x+2）H2O$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$TiO2•xH2O↓+4HCl．
（4）如在实验室中完成灼烧TiO2•xH2O放在b（填字母序号）中加热．

（5）据报道：“生态马路”是在铺设时加入一定量的TiO2，TiO2受太阳光照射后，产生的电子被空气或水中的氧获得，生成H2O2．H2O2能清除路面空气中的CxHy、CO等，其主要是利用了H2O2的氧化性（填“氧化性”或“还原性”）．
（6）某研究小组用下列装置模拟“生态马路”的部分原理并测定CO的转化效率（夹持装置已略去）．

①B装置中的药品名称为浓硫酸，若通入2.24L（已折算成标准状况）CO气体和足量空气，最终测得装置C和D增重1.1g，则CO的转化率为25%．②实验①中，当CO气体全部通入后，还要再通一会儿空气，其目的是保证反应过程中生成的CO2全部被碱石灰吸收，减小实验误差．
18．铁及其化合物有重要用途，如聚合硫酸铁[Fe2（OH）n（SO4）3$\frac{n}{2}$]m是一种新型高效的水处理混凝剂，而高铁酸钾（其中铁的化合价为+6）是一种重要的杀菌消毒剂，某课题小组设计如下方案制备上述两种产品：

请回答下列问题：
（1）若A为H2O（g），写出反应方程式：3Fe+4H2O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4+4H2．
（2）若B为NaClO3与稀硫酸，写出其氧化Fe2+的离子方程式（还原产物为Cl-）6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O．
（3）若C为KNO3和KOH的混合物，写出其与Fe2O3加热共融制得高铁酸钾（K2FeO4）的化学方程式，并配平：
□Fe2O3+□KNO3+□KOH-□K2FeO4+□KNO2+□H2O
（4）为测定溶液Ⅰ中铁元素的总含量，实验操作如下：准确量取20.00mL溶液Ⅰ于带塞锥形瓶中，加入足量H2O2，调节pH＜3，加热除去过量H2O2；加入过量KI充分反应后，再用0.1000mol?L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液20.00mL．
已知：
2Fe3++2I-═2Fe2++I2             
I2+2S2O32-═2I-+S4O42-
①滴定选用的指示剂及滴定终点观察到的现象淀粉、溶液由蓝色变无色且保持半分钟不变色．
②溶液Ⅰ中铁元素的总含量为5.6 g?L-1．若滴定前溶液中H2O2没有除尽，所测定的铁元素的含量将会偏高（填“偏高”“偏低”或“不变”）．
15．下列实验或操作正确的是（　　）
A．实验Ⅰ：制氨气
B．实验Ⅱ：蒸发、浓缩、结晶
C．实验Ⅲ：配制1：1的稀硫酸
D．实验Ⅳ：用KMnO4标准溶液滴定未知浓度的Na2SO3溶液
16．已知反应mA（g）+nB（g）?xC（g）+yD（g），A的转化率RA与p、T的关系如图，根据图示可以得出的正确结论是（　　）
A．正反应吸热，m+n＞x+yB．正反应吸热，m+n＜x+y
C．正反应放热，m+n＞x+yD．正反应放热，m+n＜x+y

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