Question

【题目】过氧化钙（CaO2）是一种用途广泛的优良供氧剂，白色固体，微溶于水，可用于鱼类养殖。某兴趣小组探究过氧化钙的部分化学性质，装置如图。

（资料检索）

Ⅰ．过氧化钙与水反应 2CaO2+2H2O=2Ca（OH）2+O2↑

Ⅱ．过氧化钙与足量的稀盐酸反应2CaO2+4HCl=2CaCl2+2H2O+O2↑

（实验探究）

	实验步骤	实验现象	实验结论
实验一	1、向玻璃管中加入过氧化钙，将A左侧管口换成无孔塞，加热到315℃，并保持一段时间直至完全反应，用带火星的木条放在a导管口	木条复燃	有 _____生成
	2、待玻璃管冷却，取管中少量白色固体，①加适量水充分搅拌；②滴几滴酚酞试液	① _____②变红色	固体是氧化钙
实验二	1、换装过氧化钙，将A左侧管口换成单孔塞，连接a，b导管，通入二氧化碳气体充分反应，同时把带火星的木条放在c导管口。	木条复燃，固体仍是白色
	2、取适量玻璃管中白色固体，_____。	_____	固体是碳酸钙

（解释与结论）

（1）由实验一可知，过氧化钙受热会分解，写出步骤2中白色固体与水反应的化学方程式：_____。

（2）由实验二可知，过氧化钙能与二氧化碳发生反应，写出其化学方程式：_____。

（3）B装置中碱石灰的作用是：_____

（分析与计算）

现有一敞口在空气中的过氧化钙固体样品，通过下列实验，探究其中各成分的质量比为_____。

Answer 1

【答案】氧气放热（或水温升高）加入稀盐酸，把气体通入澄清的石灰水中有气泡产生，石灰水变浑浊CaO+H2O=Ca（OH）2　。2CaO2+2CO2=2CaCO3+O2　。吸收未反应的二氧化碳气体（或除去氧气中的二氧化碳）CaO2：Ca（OH）2：CaCO3=72：37：50　。

【解析】

根据氧气的助燃性以及氧化钙与水反应放出热量，碳酸钙的化学性质，实验一、二的化学反应的原理，碱石灰的性质与作用，气体的质量、生成沉淀的质量利用化学方程式进行计算分析解答。

实验探究：

实验一：1、氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，所以1中生成的气体是氧气；

2、步骤2中白色固体是氧化钙，氧化钙与水反应生成氢氧化钙，此反应过程中会放出大量的热，所以反应现象为放热（或水温升高）；

实验二：若该白色固体是碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应生成二氧化碳，二氧化碳气体能使澄清的石灰水变浑浊。所以实验步骤是取适量玻璃管中白色固体，加入稀盐酸，把气体通入澄清的石灰水中；实验现象是有气泡产生，石灰水变浑浊；

解释与结论：

（1）实验一步骤2中白色固体是氧化钙，氧化钙与水反应生成氢氧化钙，反应的化学方程式是CaO+H2O=Ca(OH)2；

（2）由实验二可知，过氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙和氧气，反应的化学方程式是2CaO2+2CO2=2CaCO3+O2；

（3）B装置中碱石灰是由氧化钙和氢氧化钙组成，可以吸收未参加反应的二氧化碳气体，即除去氧气中的二氧化碳；

分析与计算：

该固体加入盐酸后生成了氯化钙和气体，气体能被碱溶液吸收一部分，这是二氧化碳，还余下1.6g气体，是氧气。根据实验探究可知，该固体中存在CaO2、CaCO3 、Ca(OH)2。

设：与盐酸反应生成1.6g氧气需要过氧化钙的质量为x，生成氯化钙的质量为y，则：

2CaO2+4HCl=2CaCl2+2H2O+O2↑

144 222 32

x y 1.6g

x=7.2g

y=11.1g

设：设生成20g的碳酸钙需氯化钙的质量为m

Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl

111 100

m 20g

m=22.2g

样品的总质量为15.9g，所以其中氢氧化钙与碳酸钙的质量为：15.9g﹣7.2g=8.7g；碳酸钙、氢氧化钙与盐酸反应生成氯化钙的质量和为：22.2g﹣11.1g=11.1g；

设：样品中氢氧化钙的质量为a，与盐酸反应生成氯化钙的质量为b，则样品中碳酸钙的质量为：8.7g﹣a，与盐酸反应生成氯化钙的质量为：11.1g﹣b，则

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

100 111

8.7g﹣a 11.1g﹣b

①

Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O

74 111

a b

②

由①②可得：a=3.7g，则样品中碳酸钙的质量为：8.7g﹣3.7g=5g，所以过氧化钙固体样品中过氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙的质量比为：7.2g：3.7g：5g=72：37：50。