Question

【题目】过氧化钙是一种新型的、环境友好的多功能无机化工产品，它是一种非常稳定的过氧化物，常温下干燥不分解，有较强的漂白、杀菌、消毒作用且对环境无污染。下面是某学习小组模拟用大理石（含少量FeO固体）和过氧化氢为原料来制备过氧化钙以及对其含量测定分析过程。

Ⅰ.碳酸钙的制备

1.步骤①加入试剂A的目的是__________。

2.操作②所需要的玻璃仪器_____________。

Ⅱ.过氧化钙制备

制备步骤

（1）将以上制得的碳酸钙置于烧杯中，逐滴加入6mol·L－1的盐酸，直至烧杯中剩余极少量的碳酸钙固体未溶，将溶液加热煮沸，趁热过滤除去未溶的碳酸钙。

（2）另外量取30mL6%的过氧化氢，加入到15ml浓氨水中，将制得的氯化钙溶液和过氧化氢-氨水混合液置于冰水中冷却，观察白色的过氧化钙晶体的生成。

（3）抽滤，用5mL无水乙醇洗涤2~3次，将晶体抽干。

（4）将抽干后的过氧化钙晶体放在表面皿上，于烘箱内在105℃下烘1h，最后取出冷却，称重。

问题讨论

3.步骤（1）中将溶液煮沸的作用是_________。

4.步骤（2）中反应的化学方程式为__________。

5.步骤（3）中将过滤得到的白色晶体，使用乙醇洗涤的目的是_______。

过氧化钙含量的测定

（1）实验步骤

按下面装置图将量气管与水准管用橡皮管连接，量气管上方的三通活塞，使量气管与大气相通，向水准管内注入水，并将水准管上下移动，以除去橡皮管内的空气。

①精确称取0.40g（精确到0.01g）无水过氧化钙加入试管中，转动试管使过氧化钙在试管内均匀铺成薄层。把试管连接到量气管上，塞紧橡皮塞。悬转活塞使量气管通向试管，调整水准管，记下量气管内液面的初读数。

②用小火缓缓加热试管，过氧化钙逐渐分解放出氧气，调整水准管，记下量气管内液面的终读数，并记录实验时的温度和大气压力。计算出产品中过氧化钙的百分含量。

（2）问题讨论

6.写出上述实验中 “调整水准管”的操作__________。

7.若测得氧气的体积为44.8mL（已经折算成标准状况下），则该研究小组制备的过氧化钙的纯度为____。

Answer 1

【答案】将Fe2+氧化为Fe3+ 玻璃棒、漏斗、烧杯 赶走溶液中的二氧化碳 CaCl2+H2O2+2NH3H2O=CaO2+2NH4Cl+2H2O 防止溶解损失，加快沉淀干燥速度或除去晶体表面吸附杂质 上下移动水准管，使两管内液面相平（或其它合理答案） 72%

【解析】

从题给的对碳酸钙的提纯流程来看，对大理石进行酸濅后，钙离子和亚铁离子进入了溶液。加入试剂A，并调pH，应是对铁元素的除杂设计。在制备过氧化钙的实验中，碳酸钙提供了钙元素，因后加了氨水，所以溶液中的二氧化碳要除去，以避免产品中生成碳酸钙杂质。

1.大理石中含有杂质氧化亚铁，酸浸后为二价铁离子，需要加入氧化剂将其氧化成三价铁离子便于调整pH去除，所以加入试剂A的目的是将Fe2+氧化为Fe3+；

2.由后面的滤渣，滤液可知，操作②为过滤，所需要的玻璃仪器有：玻璃棒、漏斗、烧杯；

3.碳酸钙与盐酸反应生成的二氧化碳可溶于水，煮沸可以赶走溶液中溶解的二氧化碳，防止后续过程产生CO32-与Ca2+形成碳酸钙；

4.反应物为氯化钙、过氧化氢、氨水，生成物为过氧化钙、氯化铵、水，化学方程式为：CaCl2+H2O2+2NH3H2O=CaO2+2NH4Cl+2H2O；

5.过氧化钙不溶于乙醇，使用乙醇洗涤可以减少溶解损失，并可以加快沉淀的干燥速度、除去晶体表面吸附杂质；

6.实验中 “调整水准管”的操作：上下移动水准管，调整气压差，使两管内液面相平；

7.氧气物质的量为：0.0448L÷22.4L/moL=0.002moL，根据过氧化钙加热分解化学方程式，得出过氧化钙的物质的量为0.004moL，所以纯度为0.004moL×72g/moL÷0.40g×100％=72%。