Question

16．过氧化钙（CaO₂）广泛应用于水产养殖、污水处理等领域，是优良的供氧剂．
资料：过氧化钙（CaO₂）常温下能与水反应生成氢氧化钙和氧气．
探究一：证明某种供氧剂的主要成分为过氧化钙
（1）取一定量该供氧剂放置于试管中，向其中加水，再将带火星的木条伸入试管口中，观察到带火星的木条复燃，证明该供氧剂的主要成分为过氧化钙．
（2）此供氧剂的保存方法是密封、干燥保存．
（3）此供氧剂长期暴露在空气中，会变质生成CaCO₃．为检验此供氧剂是否变质，可向其加入稀盐酸，若观察到有气泡生成，则判断此供氧剂已变质．你是否认同上述方案，理由是不认同，因为盐酸中的水与CaO₂反应会生成O₂，即使没有CaCO₃与盐酸反应生成CO₂，也会有气泡生成．
探究二：此类供氧剂中过氧化钙（CaO₂）的含量测定
方案一：通过测定产生氧气的体积，最终计算出供氧剂中过氧化钙的含量．

（1）取一定质量的供氧剂溶于水，按照图一装置进行装配．充分反应后，待量筒中液面不再变化，还要使量筒内外液面相平，再读出体积．
（2）为保证测量结果的准确性，收集气体的时机是a．
a．导管口还没有气泡产生时  b．导管口连续均匀冒出气泡时  c．导管口冒出气泡很多时
（3）用此装置测得的含量会偏大，如果将发生装置换成图二中的装置BCD（填序号）可以避免此误差．
方案二：把样品中的过氧化钙转化为碳酸钙，通过测定碳酸钙沉淀的质量，进而求得过氧化钙的质量．具体流程如图三．
（1）写出供氧剂与水反应的化学方程式2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑；
（2）滴加的Na₂CO₃溶液要过量的原因是使氯化钙完全转化为沉淀；
（3）洗涤沉淀的目的是除去沉淀表面的可溶性杂质，测量结果更准确；
（4）检验沉淀已经洗涤干净的方法是：取最后一次洗涤液，滴加硝酸银溶液，若无明显现象，则表示已经洗净．
（5）若供氧剂的质量m=5g，碳酸钙质量n=5g，请通过计算得出供氧剂中的过氧化钙的含量．72.0%
（6）若CaCO₃沉淀过滤后不洗涤，则过氧化钙的含量将偏大 （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．
（7）此方案排除所加试剂和操作的原因，测定的过氧化钙含量也可能偏大，原因是所测样品中Ca元素还可能还来源于变质生成的Ca（OH）₂、CaCO₃，从而导致所测过氧化钙含量偏大．

Answer 1

分析 探究一：氧气能使带火星的木条复燃；
根据物质的性质可以判断保存方法；
探究二：为保证测量结果的准确性，收集气体的时机是导管口还没有气泡产生时，因为这样不会导致生成的气体损失，全面进入量筒中；
根据反应物、生成物、反应条件及其质量守恒定律可以书写反应的化学方程式；
滴加的Na₂CO₃溶液要过量的原因是使氯化钙完全反应；
氯化钠能和硝酸银反应生成白色沉淀氯化银和硝酸钠；
根据提供的数据和反应的化学方程式可以进行相关方面的计算．

解答 解：探究一：（1）取一定量该供氧剂放置于试管中，向其中加水，再将带火星的木条伸入试管口中，观察到带火星的木条复燃，证明该供氧剂的主要成分为过氧化钙．
故填：带火星的木条复燃．
（2）此供氧剂能和水反应，因此保存方法是密封、干燥保存．
故填：密封、干燥保存．
（3）因为盐酸中的水与CaO₂反应会生成O₂，即使没有CaCO₃与盐酸反应生成CO₂，也会有气泡生成，因此不能通过观察到有气泡生成来判断此供氧剂已变质．
故填：不认同，因为盐酸中的水与CaO₂反应会生成O₂，即使没有CaCO₃与盐酸反应生成CO₂，也会有气泡生成．
探究二：方案一：（1）取一定质量的供氧剂溶于水，按照图一装置进行装配．充分反应后，待量筒中液面不再变化，还要使量筒内外液面相平，再读出体积．
故填：使量筒内外液面相平．
（2）为保证测量结果的准确性，收集气体的时机是导管口还没有气泡产生时．
故填：a．
（3）用此装置测得的含量会偏大，是因为分液漏斗中滴下的水会占据一部分体积，导致测定的氧气体积偏大，从而导致测定的结构偏大；如果将发生装置换成图二中的装置BCD装置可以避免此误差．
故填：BCD．
方案二：（1）供氧剂与水反应的化学方程式为：2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑．
故填：2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑．
（2）滴加的Na₂CO₃溶液要过量的原因是使氯化钙完全转化为沉淀．
故填：使氯化钙完全转化为沉淀．
（3）洗涤沉淀的目的是除去沉淀表面的可溶性杂质，测量结果更准确．
故填：除去沉淀表面的可溶性杂质，测量结果更准确．
（4）检验沉淀已经洗涤干净的方法是：取最后一次洗涤液，滴加硝酸银溶液，若无明显现象，则表示已经洗净．
故填：硝酸银．
（5）设过氧化钙质量为x，
由2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑，Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O可知，CaO₂～CaCO₃，
CaO₂～CaCO₃，
72     100
x      5g
$\frac{72}{x}$=$\frac{100}{5g}$，
x=3.6g，
供氧剂中的过氧化钙的含量为：$\frac{3.6g}{5g}$×100%=72.0%，
故填：72.0%．
（6）若CaCO₃沉淀过滤后不洗涤，则会导致碳酸钙质量偏大，从而导致计算的过氧化钙质量偏大，进一步导致过氧化钙的含量将偏大．
故填：偏大．
（7）此方案排除所加试剂和操作的原因，测定的过氧化钙含量也可能偏大，原因是所测样品中Ca元素还可能还来源于变质生成的Ca（OH）₂、CaCO₃，从而导致所测过氧化钙含量偏大．
故填：所测样品中Ca元素还可能还来源于变质生成的Ca（OH）₂、CaCO₃，从而导致所测过氧化钙含量偏大．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．