题目内容
纯净的过氧化钙(CaO2)是白色的结晶粉末,难溶于水,不溶于乙醇、乙醚,常温下较为稳定,是一种新型水产养殖增氧剂,常用于鲜活水产品的运输.已知:①在潮湿空气中CaO2能够发生反应:CaO2+2H2O→Ca(OH)2+H2O2 2CaO2+2CO2→2CaCO3+O2
②CaO2与稀酸反应生成盐和H2O2:CaO2+2H+→Ca2++H2O2
在实验室可用钙盐制取CaO2?8H2O,再经脱水制得CaO2.CaO2?8H2O在0℃时稳定,在室温时经过几天就分解,加热至130℃时逐渐变为无水CaO2.
其制备过程如下:
根据以上信息,回答下列问题:
(1)用上述方法制取CaO2?8H2O的化学方程式是______;
(2)为了控制沉淀温度为0℃左右,在实验室宜采取的方法是______;
(3)该制法的副产品为______(填化学式),为了提高副产品的产率,结晶前要将溶液的pH调整到合适范围,可加入的试剂是______. A.盐酸 B.氨水
(4)为了检验“水洗”是否合格,可取少量洗涤液于试管中,再滴加______.
(5)测定产品中CaO2的含量的实验步骤是:
第一步,准确称取a g产品于有塞锥形瓶中,加入适量蒸馏水和过量的b g KI晶体,再滴入少量2mol/L的H2SO4溶液,充分反应.
第二步,向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液.
第三步,逐滴加入浓度为c mol/L的Na2S2O3溶液至反应完全,消耗Na2S2O3溶液V mL.(已知:I2+2S2O32-→2I-+S4O62-(无色))
①第三步中说明反应恰好完全的现象是______;②CaO2的质量分数为______ (用字母表示).
【答案】分析:(1)实验的目的为制备CaO2?8H2O,则流程中的沉淀应为CaO2?8H2O,根据质量守恒判断还应有NH4Cl生成,根据质量守恒定律可写出反应的化学方程式;
(2)CaO2?8H2O在0℃时稳定,为了控制沉淀温度为0℃左右,在实验室宜采取的方法是冰水浴冷却可以达到实验目的;
(3)反应物中氨水过量,为充分回收副产品,应加入盐酸吸收;
(4)据检验Cl-离子的方法,可用稀硝酸酸化的硝酸银溶液检验;
(5)根据反应的离子方程式,CaO2+4H++2I-═Ca2++2H2O+I2,I2+2S2O32-→2I-+S4O62-,可得关系式CaO2~2S2O32-,并以此进行计算.
解答:解:(1)本实验的目的为制备CaO2?8H2O,则流程中的沉淀应为CaO2?8H2O,根据质量守恒判断还应有NH4Cl生成,故可写出反应的化学方程式为:CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O=CaO2?8H2O↓+2NH4Cl;或CaCl2+H2O2+2NH3?H2O+6H2O=CaO2?8H2O↓+2NH4Cl;故答案为:CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O=CaO2?8H2O↓+2NH4Cl;或CaCl2+H2O2+2NH3?H2O+6H2O=CaO2?8H2O↓+2NH4Cl;
(2)CaO2?8H2O在0℃时稳定,为了控制沉淀温度为0℃左右,在实验室宜采取的方法是冰水浴冷却可以达到实验目的,故答案为:冰水浴冷却(或将反应容器浸泡在冰水中)
(3)根据反应反应方程式可判断该反应生成CaO2?8H2O和NH4Cl,反应物中氨水过量,为充分回收副产品,应加入盐酸吸收,故答案为:NH4Cl;A;
(4)滤液中含有大量的Cl-离子,为将沉淀洗涤干净,应充分洗涤,根据检验Cl-离子的方法,可用稀硝酸酸化的硝酸银溶液检验,反应的离子方程式为:Cl-+Ag+═AgCl↓,故答案为:稀硝酸酸化的硝酸银溶液;
(5)①CaO2具有强氧化性,溶液中加入KI晶体和淀粉溶液,生成的碘单质遇淀粉变蓝色,反应的离子方程式为:CaO2+4H++2I-═Ca2++2H2O+I2,故答案为:溶液由蓝色变为无色,且30s不恢复;
②根据反应的离子方程式,CaO2+4H++2I-═Ca2++2H2O+I2,I2+2S2O32-→2I-+S4O62-,可得关系式并以此进行计算:
CaO2~2S2O32-
72g 2mol
m cV×10-3mol
m=
=36cV×10-3g
则CaO2的质量分数为
故答案为:
.
点评:本题考查形式为物质制备流程图题目,涉及物质的化学方程式的书写,实验方法和实验操作、物质的检验和计算等问题,做题时注意分析体重关键信息,掌握实验基本操作等问题,本题较为综合.
(2)CaO2?8H2O在0℃时稳定,为了控制沉淀温度为0℃左右,在实验室宜采取的方法是冰水浴冷却可以达到实验目的;
(3)反应物中氨水过量,为充分回收副产品,应加入盐酸吸收;
(4)据检验Cl-离子的方法,可用稀硝酸酸化的硝酸银溶液检验;
(5)根据反应的离子方程式,CaO2+4H++2I-═Ca2++2H2O+I2,I2+2S2O32-→2I-+S4O62-,可得关系式CaO2~2S2O32-,并以此进行计算.
解答:解:(1)本实验的目的为制备CaO2?8H2O,则流程中的沉淀应为CaO2?8H2O,根据质量守恒判断还应有NH4Cl生成,故可写出反应的化学方程式为:CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O=CaO2?8H2O↓+2NH4Cl;或CaCl2+H2O2+2NH3?H2O+6H2O=CaO2?8H2O↓+2NH4Cl;故答案为:CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O=CaO2?8H2O↓+2NH4Cl;或CaCl2+H2O2+2NH3?H2O+6H2O=CaO2?8H2O↓+2NH4Cl;
(2)CaO2?8H2O在0℃时稳定,为了控制沉淀温度为0℃左右,在实验室宜采取的方法是冰水浴冷却可以达到实验目的,故答案为:冰水浴冷却(或将反应容器浸泡在冰水中)
(3)根据反应反应方程式可判断该反应生成CaO2?8H2O和NH4Cl,反应物中氨水过量,为充分回收副产品,应加入盐酸吸收,故答案为:NH4Cl;A;
(4)滤液中含有大量的Cl-离子,为将沉淀洗涤干净,应充分洗涤,根据检验Cl-离子的方法,可用稀硝酸酸化的硝酸银溶液检验,反应的离子方程式为:Cl-+Ag+═AgCl↓,故答案为:稀硝酸酸化的硝酸银溶液;
(5)①CaO2具有强氧化性,溶液中加入KI晶体和淀粉溶液,生成的碘单质遇淀粉变蓝色,反应的离子方程式为:CaO2+4H++2I-═Ca2++2H2O+I2,故答案为:溶液由蓝色变为无色,且30s不恢复;
②根据反应的离子方程式,CaO2+4H++2I-═Ca2++2H2O+I2,I2+2S2O32-→2I-+S4O62-,可得关系式并以此进行计算:
CaO2~2S2O32-
72g 2mol
m cV×10-3mol
m=
则CaO2的质量分数为
故答案为:
点评:本题考查形式为物质制备流程图题目,涉及物质的化学方程式的书写,实验方法和实验操作、物质的检验和计算等问题,做题时注意分析体重关键信息,掌握实验基本操作等问题,本题较为综合.
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