Question

【题目】过氧化镁（MgO2）是一种镁精细化工产品。在医疗上可用来治疗消化不良、胃酸过多等疾病。在环境保护方面，过氧化镁可用来处理地下水污染的土壤。还可以用于牙膏，对牙齿有漂白和防过敏的作用。某化学兴趣小组对过氧化镁的性质和制备等进行了以下研究。

一．过氧化镁的性质

（1）过氧化镁（其中氧元素的化合价为____）是一种白色的粉末，其外观与物理性质与氧化镁相似。化学性质不够稳定，不溶于水，但逐渐的被分解放出氧气。

过氧化镁有强氧化性，常温下比较稳定，但是加热时会分解生成氧气和氧化镁。请下出该反应的化学方程式________。

（2）过氧化镁易溶于稀盐酸，发生反应：MgO2+2HCl=MgCl2+H2O2同时温度升高，说明该反应热量__________（填“放出”或“吸收”）。

二．过氧化镁的制备

下图是利用碱式碳酸镁（Mg2(OH)2CO3）和30%的过氧化氢溶液来制取过氧化镁。

（资料）①碱式碳酸镁与碳酸镁有相似的化学性质，能与稀盐酸反应产生二氧化碳②氧化镁与过氧化氢反应放出大量的热

（3）检测煅烧过程碱式碳酸镁完全分解的方法是_________（写出具体的操作和现象）；上述生产过程加入稳定的剂的作用是________。

（4）用上述碱式碳酸镁在550、600、650及700℃下煅烧一定的时间生成氧化镁。用上述条件制备的氧化镁分别与30%双氧水反应合成过氧化镁产率（见图1和图2）。

碱式碳酸镁煅烧的温度适宜控制在________℃，煅烧的时间适宜控制在______h。

（5）结果在适宜的温度和时间下，碱式碳酸镁能完全分解，并且得到的氧化镁颗粒表面积最大，能与30%过氧化氢充分反应，所以产率高。推测700℃时，产率明显降低的可能的原因____。

三．过氧化镁产品纯度检测

在生产过程中，过氧化镁中常常含有少量的氧化镁杂质（其他杂质不考虑），以下是该小组进行纯度检测的实验装置和实验步骤。

①检查装置气密性，装入药品（样品质量为0.7g），调节刻度管使左右两边液面相平，刻度管度数为10.0mL。

②打开分液漏斗开关，待瓶中无气泡产生时，关闭开关。

③再次调节刻度管使左右两边液面相平，刻度管度数为122mL。

（6）稀盐酸中放入的少量硫酸铜溶液目的是__________。

（7）根据上面实验数据计算样品中过氧化镁的质量分数__________（写出具体的计算过程，实验条件下O2密度为1.429g/L）。

（8）该小组同学所测得质量分数比实际结果偏大，你觉得可能的原因是（_______）

A 生成的氧气有少量溶于水 B 未等装置冷却到室温就开始读数

C 杂质与盐酸反应能产生少量的气体 D 滴入的稀盐酸占了一部分气体的体积

Answer 1

【答案】－1价 2MgO22MgO+O2↑ 放热 取少量煅烧后的固体，滴入稀盐酸，无气泡产生 防止过氧化氢受热分解或防止过氧化镁受热分解 650 2 700℃时，生成的氧化镁颗粒的表面积减小，与过氧化氢反应不充分 作过氧化氢分解的催化剂 80% BD

【解析】

（1）过氧化镁中镁显+2价，设有元素的化合价为x，则+2+2x=0，的x=-1，故过氧化镁中氧元素的化合价为-1；过氧化镁有强氧化性，常温下比较稳定，但是加热时会分解生成氧气和氧化镁，该反应的化学方程式为： ；

（2）过氧化镁易溶于稀盐酸，发生反应：MgO2+2HCl=MgCl2+H2O2同时温度升高，说明该反应放出热量；

（3）检测煅烧过程碱式碳酸镁完全分解的方法是：取少量煅烧后的固体，滴入稀盐酸，无气泡产生；上述生产过程加入稳定的剂的作用是：防止过氧化氢受热分解或防止过氧化镁受热分解。

（4）根据图1和图2，碱式碳酸镁煅烧的温度适宜控制在650℃，煅烧的时间适宜控制在2h。

（5）在适宜的温度和时间下，碱式碳酸镁能完全分解，并且得到的氧化镁颗粒表面积最大，能与30%过氧化氢充分反应，所以产率高。推测700℃时，产率明显降低的可能的原因是：700℃时，生成的氧化镁颗粒的表面积减小，与过氧化氢反应不充分。

（6）稀盐酸中放入的少量硫酸铜溶液目的是：作过氧化氢分解的催化剂；

（7）设过氧化镁的质量为x，反应后刻度管数为122mL，故生成氧气的体积为122mL-10mL=112mL,由MgO2+2HCl=MgCl2+H2O2，2H2O22H2O+O2↑得：

X=0.56g

所以样品中过氧化镁 的质量分数为 ；

（8）该小组同学所测得质量分数比实际结果偏大，你觉得可能的原因是：

A、生成的氧气有少量溶于水，会使氧气体积偏小 ，导致测量结果偏小；

B、未等装置冷却到室温就开始读数，气体受热膨胀，会使氧气体积偏大，过氧化镁质量增大 ，故样品中过氧化镁质量分数偏大 ；

C、杂质与盐酸能反应，会使测量结果偏小；

D、滴入的稀盐酸占了一部分气体的体积，会使氧气体积偏大 ，导致测量结果偏大。故选BD。