Question

（2013?江苏二模）过氧化钙晶体[CaO₂?8H₂O]较稳定，呈白色，微溶于水，能溶于酸性溶液．广泛应用于环境杀菌、消毒等领域．
★过氧化钙晶体的制备
工业上生产CaO₂?8H₂O的主要流程如下：

（1）用上述方法制取CaO₂?8H₂O的化学方程式是

CaCl₂+H₂O₂+2NH₃+8H₂O=CaO₂?8H₂O↓+2NH₄Cl

．
（2）沉淀时常用冰水控制温度在10℃以下和通入过量的NH₃，其可能原因分别是
①

温度低可减少过氧化氢的分解，提高过氧化氢的利用率（或防止过氧化氢的分解）

；②

通入过量NH₃使溶液呈碱性，抑制CaO₂?8H₂O的溶解（或使溶液呈碱性，减少CaO₂?8H₂O的溶解，或提高产品的产率．意思相近均给分）

．
★过氧化钙晶体含量的测定
准确称取0.3000g产品于锥形瓶中，加入30mL蒸馏水和10mL 2.000mol?L^-1 H₂SO₄，用0.0200mol?L^-1KMnO₄标准溶液滴定至终点．重复上述操作两次．H₂O₂和KMnO₄反应的离子方程式为2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O
（3）滴定终点观察到的现象为

当滴入最后一滴KMnO₄标准溶液后溶液由无色变浅红色，且30s不褪色

．
（4）根据表1数据，计算产品中CaO₂?8H₂O的质量分数（写出计算过程）
表1．KMnO₄标准溶液滴定数据

滴定次数	样品的质量/g	KMnO4溶液的体积/mL
		滴定前刻度/mL	滴定后刻度/mL
1	0.3000	1.02	24.04
2	0.3000	2.00	25.03
3	0.3000	0.20	23.24

根据关系式：5（CaO₂?8H₂O）～5H₂O₂～2KMnO₄；n（KMnO₄）=

5

2

n（CaO₂?8H₂O）=

5

2

×0.0200 mol?L^-1×23.03mL×10^-3L?mL^-1=1.151×10^-3 mol、故 CaO₂?8H₂O的质量分数为：

1.51×10-3mol×216g?mol-1

0.3000g

×100%=82.91%．

．

Answer 1

分析：（1）过氧化钙晶体[CaO₂?8H₂O]较稳定，呈白色，微溶于水，再根据反应物是氯化钙和氨气、双氧水，写出反应方程式为：CaCl₂+H₂O₂+2NH₃+8H₂O=CaO₂?8H₂O↓+2NH₄Cl；
（2）从过氧化氢温度高了容易分解、过氧化钙的溶解平衡角度分析；
（3）高锰酸钾未过量前，溶液是无色的，当溶液变成浅红色，且半分钟不褪色，滴定结束；
（4）三次消耗的高锰酸钾溶液的体积分别是：23.02mL、23.03mL、23.04mL，平均体积为23.03mL；再根据关系式5（CaO₂?8H₂O）～5H₂O₂～2KMnO₄计算出过氧化钙晶体的物质的量，最后求出过氧化钙晶体的质量分数．

解答：解：（1）由题中信息可知，过氧化钙晶体微溶于水的，反应物是氯化钙、双氧水和氨水，反应的化学方程式是：CaCl₂+H₂O₂+2NH₃+8H₂O=CaO₂?8H₂O↓+2NH₄Cl；
故答案为：CaCl₂+H₂O₂+2NH₃+8H₂O=CaO₂?8H₂O↓+2NH₄Cl；
（2）①温度高了，过氧化氢容易分解，温度低可减少过氧化氢的分解，提高过氧化氢的利用率（或防止过氧化氢的分解）；
②过氧化钙晶体微溶于水，通入过量NH₃使溶液呈碱性，抑制CaO₂?8H₂O的溶解（或使溶液呈碱性，减少CaO₂?8H₂O的溶解，或提高产品的产率）；
故答案为：温度低可减少过氧化氢的分解，提高过氧化氢的利用率（或防止过氧化氢的分解）；通入过量NH₃使溶液呈碱性，抑制CaO₂?8H₂O的溶解（或使溶液呈碱性，减少CaO₂?8H₂O的溶解，或提高产品的产率．意思相近均给分）；
（3）、滴定终点观察到的现象为：当滴入最后一滴KMnO₄标准溶液后溶液由无色变浅红色，且30s不褪色；
故答案为：当滴入最后一滴KMnO₄标准溶液后溶液由无色变浅红色，且30s不褪色；
（4）、高锰酸钾溶液消耗的体积分别是：23.02mL、23.03mL、23.04mL，平均体积为：

23.02mL+23.03mL+23.04mL

3

=23.03mL，
根据关系式 5（CaO₂?8H₂O）～5H₂O₂～2KMnO₄
n（CaO₂?8H₂O）=

5

2

n（KMnO₄）=

5

2

×0.0200 mol?L^-1×23.03mL×10^-3L?mL^-1 =1.151×10^-3 mol，
CaO₂?8H₂O的质量分数为：

1.51×10-3mol×216g?mol-1

0.3000g

×100%=82.91%；
故答案为：根据关系式 5（CaO₂?8H₂O）～5H₂O₂～2KMnO₄
n（CaO₂?8H₂O）=

5

2

n（KMnO₄）=

5

2

×0.0200 mol?L^-1×23.03mL×10^-3L?mL^-1 =1.151×10^-3 mol，
CaO₂?8H₂O的质量分数为：

1.51×10-3mol×216g?mol-1

0.3000g

×100%=82.91%．

点评：本题考查了过氧化钙晶体制取及质量分数的计算，涉及的内容较多，难度较大，特别是（2）可能容易出错，需要联系化学知识合理分析．