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【题目】过氧化钙(CaO2)是一种白色、无毒、难溶于水的固体,能杀菌消毒,广泛用于果蔬保鲜、空气净化、污水处理等方面.某兴趣小组同学对其进行探究.一过氧化钙的性质研究

(1)取少量过氧化钙放入试管中,加足量水,产生无色气泡,将带火星的木条伸进试管中,观察到带火星的木条 , 说明过氧化钙与水反应有氧气生成.
(2)分别取实验(1)静置后的上层清液少量于两支试管中,向其中一支试管中滴入酚酞试液,发现溶液变成红色,说明溶液呈性;向另一支试管中通入二氧化碳,溶液变浑浊,说明过氧化钙与水反应还有氢氧化钙生成.
结论:过氧化钙和水反应生成氢氧化钙和氧气.
(3)二过氧化钙的制备研究
实验室用钙盐制备CaO2 , 其主要实验装置(图1)和流程(图2)如下:

图1试管中的物质是NH4Cl和Ca(OH)2 , 加热时发生反应生成CaCl2、NH3 和H2O,反应的化学方程式为
(4)“沉淀”时发生的反应为:CaCl2+H2O2+2NH3H2O+6H2O=CaO28H2O↓+2NH4Cl,需要控制温度在0℃左右,采用的操作是将反应容器放置在中,反应温度不能过高的原因是:①防止氨水挥发;②
(5)“过滤”所得的副产品NH4Cl可做化肥中的肥.检验“水洗”已经洗净的方法是:取最后一次洗涤液少量于试管中,
(6)加热分解法是测定CaO2产品纯度的常用方法之一(2CaO2 2CaO+O2↑).
如图是实验室测定产品中CaO2纯度的装置.实验步骤:检查装置的气密性→装填药品0.30g→调节量气管和水准管两边水位相平→加热至不再有气体放出→冷却至室温,调节量气管和水准管两边水位相平→读数→再重复2次,取平均值,计算.(已知:该温度和压强下的O2密度为1.43g/L)
根据下表数据,计算CaO2产品纯度(请写出计算过程).

组别

样品质量

V(O2)/mL

第一组

0.30

28.2

第二组

0.30

28.0

第三组

0.30

27.8

【答案】
(1)复燃
(2)碱
(3)2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+CaCl2+2H2O
(4)冰水混合物;防止过氧化氢分解
(5)滴加硝酸银溶液,若无明显现象,则已洗涤干净
(6)

V(O2)平均值为:(28.2mL+28.0mL+27.8mL)÷3=28.0mL,

M(O2)=28.0mL/1000×1.43g/L=0.04004g,

设:CaO2的质量为x,

2CaO2 2CaO+O2↑,

144 32

x 0.04004g

x=0.18018g,

则CaO2纯度为: ×100%=60.06%,

答:过氧化钙的纯度是60.06%.此方案测定结果偏小的原因可能是部分氧气溶于水.


【解析】解:(1)取少量过氧化钙放入试管中,加足量水,产生无色气泡,将带火星的木条伸进试管中,观察到带火星的木条复燃,说明过氧化钙与水反应有氧气生成.
故填:复燃.(2)分别取实验(1)静置后的上层清液少量于两支试管中,向其中一支试管中滴入酚酞试液,发现溶液变成红色,说明溶液呈碱性;
向另一支试管中通入二氧化碳,溶液变浑浊,说明过氧化钙与水反应还有氢氧化钙生成.
故填:碱.结论:过氧化钙和水反应生成氢氧化钙和氧气.(3)图1试管中的物质是NH4Cl和Ca(OH)2 , 加热时发生反应生成CaCl2、NH3 和H2O,反应的化学方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+CaCl2+2H2O.故填:2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+CaCl2+2H2O.(4)需要控制温度在0℃左右,采用的操作是将反应容器放置在冰水混合物中,反应温度不能过高的原因是:①防止氨水挥发;②防止过氧化氢分解.
故填:冰水混合物;防止过氧化氢分解.(5)“过滤”所得的副产品NH4Cl可做化肥中的氮肥;检验“水洗”已经洗净的方法是:取最后一次洗涤液少量于试管中,滴加硝酸银溶液,若无明显现象,则已洗涤干净.故填:氮;滴加硝酸银溶液,若无明显现象,则已洗涤干净.
6)解:
V(O2)平均值为:(28.2mL+28.0mL+27.8mL)÷3=28.0mL,
M(O2)=28.0mL/1000×1.43g/L=0.04004g,
设:CaO2的质量为x,
2CaO2 2CaO+O2↑,
144 32
x 0.04004g

x=0.18018g,
则CaO2纯度为: ×100%=60.06%,
答:过氧化钙的纯度是60.06%.此方案测定结果偏小的原因可能是部分氧气溶于水.
故填:部分氧气溶于水.
(1)氧气能使带火星的木条复燃;(2)显碱性的溶液能使酚酞试液变红色;
二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊;(3)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;(4)冰水混合物的温度是0℃;
过氧化氢在温度较高时容易分解;(5)含有氮元素的化肥属于氮肥;
银离子能和氯离子结合成白色沉淀氯化银;(6)根据反应的化学方程式和提供的数据可以进行相关方面的计算;氧气不易溶于水.

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