Question

【题目】过氧化钙可用于治理赤潮、应急供氧等。已知：过氧化钙，为白色或淡黄色结晶粉末，难溶于水，不溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，常温下干燥品很稳定，能溶于稀酸生成过氧化氢。某小组同学探究过氧化钙的制法和性质：

(1)甲、乙两位同学设计的过氧化钙实验室制法如下，其中产率较低的是______(填A、B)

方法A Ca (OH)2 (s) + H2O2 CaO2 (s) + 2H2O

方法B CaCl2 (s) + H2O2 CaO2 (s) + 2HCl

方法A所得产品中纯度不高，所含杂质主要是 ___________(填化学式)

如果不加入稳定剂，则两种方法都需在5℃以下进行实验，原因可能是______________。

(2)丙同学认为CO2、SO2与过氧化钙的反应原理相同，丁同学认为SO2具有较强的还原性，而CO2没有，故而反应原理不相同。他们设计了如下实验装置，通过测量装置E中所得气体体积判断反应情况：

①试剂B的作用是____________________。

②若实验中SO2足量，且与过氧化钙充分反应，取反应后的固体进行探究，以验证过氧化钙与SO2反应的生成物。若SO2未被氧化，则反应的化学方程式为：______________________________。

③装置E中收集到的氧气体积为V L(已换算成标准状况下)，若SO2完全被氧化，则V =______。

(3)某工厂利用电石渣(主要成分为氢氧化钙)生产过氧化钙的生产流程如下：

用上述方法制备过氧化钙(CaO2·8H2O)，搅拌步骤的化学方程式是______________。

②某小组釆用单变量法确定温度、H2O2浓度对产率的影响，结果如下，则实际生产应选择的适宜条件为__________。

H2O2 %	30%		25%		20%		15%		10%		5%
产率	60.40		62.42		64.54		63.20		63.10		62.40
温度(℃)		50		40		30		20		10		0
产率		43.24		52.80		64.54		63.80		60.45		52.40

Answer 1

【答案】B Ca(OH)2 反应放热，使平衡向左移动，另外过氧化氢受热分解 吸收未反应的SO2 2CaO2+2SO2=2CaSO3+O2 0 CaCl2+H2O2+2NH3H2O+6H2O=CaO28H2O↓+2NH4Cl 温度为30℃、H2O2浓度为20%

【解析】

(1) 过氧化钙难溶于水，能溶于稀酸生成过氧化氢；根据反应物是否全部反应判断CaO2中含有的杂质，由于反应是放热反应，需要在较低温度下反应，另外H2O2不稳定，受热易分解；

(2)①SO2与CaO2反应生成的气体中可能混有未反应的SO2，需要利用试剂B除去；

②若SO2未被氧化，则SO2和过氧化钙反应生成亚硫酸钙和氧气；

③若SO2完全被氧化，则全部变为硫酸钙；

(3)主要成分为Ca(OH)2的电石渣与NH4Cl混合后得到CaCl2和NH3H2O，再加入H2O2和稳定剂，搅拌得到CaO28H2O，过滤、洗涤并干燥后得到产品；根据反应流程得出反应方程式，根据实际数据得出实际生产应选择的适宜条件。

(1)过氧化钙难溶于水，能溶于稀酸生成过氧化氢，因此甲、乙两位同学设计的过氧化钙实验室制法中方法B生成的CaO2要与HCl反应，导致产率低，故答案为B；方案A所得产品中纯度不高，主要是含有未反应的氢氧化钙；如果不加入稳定剂，则两种方法都需在5℃以下进行实验，原因可能是：①两个反应都是放热反应，为提高产率，促进平衡正向移动，则均需要在较低温度下进行，②避免H2O2在较高温度下分解；

(2)①反应生成的气体中可能混有未反应的SO2，需要利用试剂B除去，则试剂B的作用是吸收未反应的SO2；

②若SO2未被氧化，则二氧化硫和过氧化钙反应生成亚硫酸钙和氧气，发生反应的化学方程式为2CaO2+2SO2=2CaSO3+O2；

③若SO2完全被氧化，则全部变为硫酸钙，发生反应的化学方程式为CaO2+SO2=CaSO4，则没有氧气生成，即V=0；

(3)①根据反应流程可知，混合后得到CaCl2和NH3H2O的混合液，CaCl2和NH3H2O与H2O2混合搅拌生成CaO28H2O，则发生反应的化学方程式为CaCl2+H2O2+2NH3H2O+6H2O=CaO28H2O↓+2NH4Cl；

②根据表中数据可知温度为30℃、H2O2浓度为20%时CaO2·8H2O的产率最高，则实际生产应选择的适宜条件为温度为30℃、H2O2浓度为20%。