[题目]过氧化钙(CaO2)为白色或淡黄色结晶粉末.是一种用途广泛的优良供氧剂.可用于鱼类养殖.农作物载培.污水处理等多方面.工业上可用大理石作原料制备过氧化钙.某校课外活动小组同学模拟工业过程制备过氧化钙样品并测量其纯度.[查阅资料]①过氧化钙固体难溶于水.加热至315℃时开始分解.完全分解的温度为400-425℃.②常温下过氧化钙干燥且很� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】过氧化钙(CaO2)为白色或淡黄色结晶粉末，是一种用途广泛的优良供氧剂，可用于鱼类养殖、农作物载培、污水处理等多方面。工业上可用大理石作原料制备过氧化钙，某校课外活动小组同学模拟工业过程制备过氧化钙样品并测量其纯度。

[查阅资料]①过氧化钙固体难溶于水，加热至315℃时开始分解，完全分解的温度为400～425℃。

②常温下过氧化钙干燥且很稳定。过氧化钙能溶于稀酸生成过氧化氢，过氧化钙在湿空气或水中会逐渐缓慢地分解，长时间放出氧气。

[实验一]提纯碳酸钙

已知：“转化”步骤中的反应方程式为：CaCl2 + NH3 + CO2 + H2O ＝ CaCO3↓ + 2NH4Cl

(1)酸溶过程中发生反应的化学方程式是___________________________________。

(2)过程中的生成物可直接应用于流程的是_______________。

[实验二]过氧化钙的制备：

已知：①CaCl2 + H2O2 + 2NH3·H2O + 6H2O＝CaO2·8H2O + 2NH4Cl；

②CaO2·8H2O不溶于水，在0℃时稳定，加热至130℃时逐渐变为无水CaO2。

(3)为控制沉淀的温度为0℃左右，在实验室宜采取的方法为_____________________。

(4)操作A在实验室常用的步骤有_____________、降温结晶、过滤、洗涤、干燥，此操作中洗涤晶体时不可选用的洗涤剂为____________(用序号填空)。

a．冰水 b．40℃热水 c．饱和NH4Cl溶液

(5)最后烘干得到过氧化钙时，适宜的温度范围为_____________。

(6)已知产品的产率=，则此制备流程中CaO2的产率为__________。(写出计算过程，结果保留一位小数，2分)。

(7)实验室现有溶质质量分数为37%、密度是1.18g·mL-1的浓盐酸，则配制12%的稀盐酸100g，需要水____________mL(水的密度是1g·mL-1，计算结果保留一位小数)。

[实验三]过氧化钙含量的测定

该活动小组设计下列装置，通过测定生成O2的体积，计算样品中CaO2的质量分数。

已知：a.CaO2 + 2HCl = CaCl2 + H2O2 b.杂质不与盐酸反应生成气体

(8)实验中MnO2的作用是____________________。

(9)相同条件下，_______________能使测定结果更准确(填“装置A”或“装置B”)，检查该装置气密性的操作是____________________________________。另一套装置测定结果不准确的主要原因是________________________________。

[观察生活]

(10)为防止过氧化钙在空气中变质，应____________保存。

【答案】 CO2 将反应容器置于冰水中(或冰水浴) 加热浓缩(或蒸发浓缩) b 130℃～315℃ 97.2% 67.6 催化作用装置A 向水准管中加水，一段时间后与量气管有稳定的高度差，则说明气密性良好。加入的稀盐酸也占了一定的体积，使结果偏大密封

【解析】(1) (2)根据题中信息分析解答；(3) 要控制在0℃左右，可以在冰水混合物中控制；(4)根据由溶液得到晶体的方法分析解答；根据尽可能多的增加产品质量分析解答；(5)根据题中信息分析解答；(6) (7)根据计算解答；(8)根据二氧化锰不与稀盐酸反应，但能改变过氧化氢的分解速率解答；(9)根据装置特点分析解答；(10)根据为防止过氧化钙在空气中变质，应隔绝空气解答。(1)由题中信息可知，酸溶过程是稀盐酸与石灰石（主要成分碳酸钙）反应，反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；(2) 由题中信息可知，CO2和NH3用于转化步骤。而CO2是酸溶步骤的产物，故过程中的生成物可直接应用于流程的是CO2；(3) 为控制沉淀的温度为0℃左右，在实验室宜采取的方法为将反应容器置于冰水中(或冰水浴)；(4) 操作A在实验室常用的步骤有加热浓缩(或蒸发浓缩)、降温结晶、过滤、洗涤、干燥；要尽可能多的增加产品质量，不能用热水洗涤，故选b；(5) CaO2·8H2O加热至130℃时逐渐变为无水CaO2，加热至315℃时开始分解。故最后烘干得到过氧化钙时，适宜的温度范围为130℃～315℃；

(6) 设生成氯化钙的质量为A。

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

100 111

20g A

A=22.2g

设生成CaO2·8H2O的质量为B。

CaCl2+H2O2+2NH3·H2O+6H2O＝CaO2·8H2O + 2NH4Cl

111 216

22.2g B

B=43.2g

43.2g CaO2·8H2O中CaO2的质量为43.2g××100％=14.4g。此制备流程中CaO2的产率为×100％=97.2％；(7) 设需要浓盐酸的质量为x。37%x=100g×12%，x=32.4g；需要水的质量=100g-32.4g =67.6g，水的体积=67.6g÷1g·mL-1=67.6g·mL-1；(8) 实验中MnO2的作用是改变过氧化氢的分解速率，起催化作用；(9) 相同条件下，装置A能够保证体系压强不受加入盐酸体积的影响，所以加入盐酸时不会影响生成的氧气的体积测定，而装置B盐酸的加入会导致量气筒液面明显下降，会影响结果，故装置A能使测定结果更准确；检查A装置气密性的操作方法是向水准管中加水，一段时间后与量气管有稳定的高度差，则说明气密性良好；(10)为防止过氧化钙在空气中变质，应密封保存。

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