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3.过氧化钙较稳定,不溶于乙醇,微溶于水,溶于酸,可作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂.以下是一种制备过氧化钙的实验方法.

回答下列问题:
(1)大理石经过溶解、沉淀、过滤、在沉淀、再过滤,得到CaCO3,其目的是除去杂质,得到纯净的碳酸钙(或提纯碳酸钙);过滤需要用到的玻璃仪器主要有漏斗、烧杯和玻璃棒.
(2)反应①的具体操作作为逐滴加入稀盐酸,至溶液中尚存有少量固体.将溶液煮沸,趁热过滤.将溶液煮沸的作用是除去溶液中溶解的CO2
(3)反应②的化学方程式为CaCl2+H2O2+2NH3•H2O+6H2O═CaO2•8H2O↓+2NH4Cl或CaCl2+2NH3•H2O+H2O2=CaO2+2NH4Cl+2H2O,该反应需要在冰浴下进行,原因是温度过高时过氧化氢分解.
(4)白色晶体水洗时,判断是否洗净的方法是取少量末次水洗液于试管中,滴加稀硝酸酸化后再滴加AgNO3 溶液;使用乙醉洗涤的目的是去除晶体表面的水分.
(5)制备过氧化钙的另一种方法是:将石灰石锻烧后.直接加人双氧水反应,过滤后可得到过氧化钙产品.该法的优点是工艺简单、操作简单.所得产品的缺点是纯度较低.
(6)CaO2•8H2O加热脱水的过程中,需不断通入氧气.目的是抑制过氧化钙分解.若通入的氧气中混有二氧化碳,其后果是二氧化碳与过氧化钙反应生成碳酸钙;已知CaO2在350℃迅速分解生成CaO和O2.图是实验室测定产品中CaO2含量的装置(夹持装置省略).

若所取产品质量为ag,测得生成气体的体积为VmL(已换算成标准状况),则产品中CaO2的质量分数为$\frac{9V}{1400a}$×100%(用含a、V的式子表示).

分析 大理石含杂质铁的氧化物,加入稀盐酸溶解得到氯化钙、氯化铁溶液,加入氨水沉淀铁离子,过滤得到滤渣主要为氢氧化铁,滤液中加入碳酸铵沉淀钙离子过滤得到沉淀碳酸钙,反应①是逐滴加入稀盐酸,至溶液中尚存有少量固体.将溶液煮沸,趁热过滤.将溶液煮沸的作用是除去溶液中溶解的CO2,反应②滤液中加入氨水和过氧化氢冰水浴中反应生成过氧化钙晶体,过滤得到过氧化钙晶体,水洗、乙醇洗、烘烤得到过氧化钙固体,
(1)大理石中含铁的氧化物,沉淀溶解沉淀、过滤、再沉淀、再过滤目的是除去杂质离子;过滤装置有烧杯、玻璃棒、漏斗;
(2)将溶液煮沸的作用是除去溶液中二氧化碳;
(3)反应②是滤液中加入氨水和过氧化氢冰水浴中反应生成过氧化钙晶体;过氧化氢热易分解;
(4)白色晶体水洗时,表面可能粘有氯离子,结合氯离子的检验方法设计实验检验;过氧化钙较稳定,不溶于乙醇;
(5)制备过氧化钙的另一种方法是:将石灰石锻烧后.直接加人双氧水反应,过滤后可得到过氧化钙产品混有杂质;
(6)二氧化碳和过氧化钙发生反应生成碳酸钙,过氧化钙分解生成氧化钙和氧气,结合生成的氧气物质的量计算过氧化钙物质的量得到质量来计算过氧化钙的质量分数.

解答 解:大理石含杂质铁的氧化物,加入稀盐酸溶解得到氯化钙、氯化铁溶液,加入氨水沉淀铁离子,过滤得到滤渣主要为氢氧化铁,滤液中加入碳酸铵沉淀钙离子过滤得到沉淀碳酸钙,反应①是逐滴加入稀盐酸,至溶液中尚存有少量固体.将溶液煮沸,趁热过滤.将溶液煮沸的作用是除去溶液中溶解的CO2,反应②滤液中加入氨水和过氧化氢冰水浴中反应生成过氧化钙晶体,过滤得到过氧化钙晶体,水洗、乙醇洗、烘烤得到过氧化钙固体,
(1)大理石中含铁的氧化物,大理石经过溶解、沉淀、过滤、再沉淀、再过滤,得到CaCO3,其目的是,除去杂质,得到纯净的碳酸钙(或提纯碳酸钙),过滤装置有烧杯、玻璃棒、漏斗,过滤需要用到的玻璃仪器主要有漏斗、烧杯和玻璃棒,
故答案为:除去杂质,得到纯净的碳酸钙(或提纯碳酸钙;玻璃棒;
(2)反应①的具体操作作为逐滴加入稀盐酸,至溶液中尚存有少量固体.将溶液煮沸,趁热过滤.将溶液煮沸的作用是,除去溶液中溶解的二氧化碳,
故答案为:除去溶液中溶解的CO2
(3)反应②是滤液中加入氨水和过氧化氢冰水浴中反应生成过氧化钙晶体,反应的化学方程式为:CaCl2+H2O2+2NH3•H2O+6H2O═CaO2•8H2O↓+2NH4Cl或CaCl2+2NH3•H2O+H2O2=CaO2+2NH4Cl+2H2O,该反应需要在冰浴下进行,原因是过氧化氢热易分解,
故答案为:CaCl2+H2O2+2NH3•H2O+6H2O═CaO2•8H2O↓+2NH4Cl或CaCl2+2NH3•H2O+H2O2=CaO2+2NH4Cl+2H2O;温度过高时过氧化氢分解;
(4)白色晶体水洗时,表面可能粘有氯离子,结合氯离子的检验方法设计实验检验,白色晶体水洗时,判断是否洗净的方法是:取少量末次水洗液于试管中,滴加稀硝酸酸化后再滴加AgNO3 溶液,使用乙醉洗涤的目的是过氧化钙较稳定,不溶于乙醇,
故答案为:取少量末次水洗液于试管中,滴加稀硝酸酸化后再滴加AgNO3 溶液;去除晶体表面的水分;
(5)制备过氧化钙的另一种方法是:将石灰石锻烧后.直接加人双氧水反应,过滤后可得到过氧化钙产品混有杂质,该法的优点是工艺简单、操作简单.所得产品的缺点是得到产品纯度低,
故答案为:纯度较低;
(6)CaO2•8H2O加热脱水的过程中,需不断通入氧气.目的是抑制过氧化钙分解.若通入的氧气中混有二氧化碳,其后果是二氧化碳和过氧化钙发生反应生成碳酸钙,过氧化钙分解生成氧化钙和氧气,2CaO2=2CaO+O2↑,若所取产品质量为ag,测得生成气体的体积为VmL(已换算成标准状况),氧气物质的量=$\frac{V×1{0}^{-3}L}{22.4L/mol}$,则得到过氧化钙物质的量=$\frac{V×1{0}^{-3}}{22.4}×2$mol=$\frac{V×1{0}^{-3}}{11.2}$mol,
结合生成的氧气物质的量计算过氧化钙物质的量得到质量来计算过氧化钙的质量分数=$\frac{\frac{V×1{0}^{-3}}{11.2}×72g/mol}{ag}$×100%=.$\frac{9V}{1400a}$×100%,
故答案为:$\frac{9V}{1400a}$×100%.

点评 本题考查了制备和提纯的分析应用,实验基本操作、含量计算等知识点,掌握基础是解题关键,题目难度中等.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

13.钼酸钠晶体(Na2MoO4•2H2O)是无公害型冷却水系统的金属缓蚀剂,由钼精矿(主要成分是MoS2,含少量PbS等)制备钼酸钠晶体的部分流程如图所示:

(1)Na2MoO4•2H2O中钼元素的化合价为+6;
(2)焙烧时为了使钼精矿充分反应,可采取的措施是将矿石粉碎(或增加空气的进入量或采用逆流原理等)(答出一条即可);
(3)焙烧过程中钼精矿发生的主要反应的化学方程式为MoS2+O2$\stackrel{△}{→}$MoO3+SO2(未配平),该反应中氧化产物是MoO3、SO2(填化学式);当生成1molSO2时,该反应转移的电子的物质的量为7mol;
(4)碱浸时,MoO3与Na2CO3溶液反应的离子方程式为MoO3+CO32-=MoO42-+CO2↑;
(5)过滤后的碱浸液结晶前需加入Ba(OH)2固体以除去SO42-.当BaMoO4开始沉淀时,SO42-的去除率为97.5%,已知:碱浸液中c(MoO42-)=0.40mol•L-1,c(SO42-)=0.040mol•L-1,Ksp(BaSO4)=1.0×10-10、则Ksp(BaMoO4)=4.0×10-8[加入Ba(OH)2固体引起的溶液体积变化可忽略].

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

14.制备溴苯的实验装置如图,将液溴从恒压滴液漏斗慢慢滴入盛有苯和铁粉的烧瓶A.反应结束后,对A中的液体进行后续处理即可获得溴苯.

(1)写出A中制备溴苯的化学反应方程式
(2)B中盛放的CCl4的作用是除去溴化氢气体中的溴蒸气
(3)冷凝管的作用是冷凝回流,冷凝管中的水应从a口进入(填“a”或“b”).
(4)向C中加入硝酸银溶液可证明苯和液溴发生的是取代反应而不是加成反应,反应现象是有淡黄色沉淀生成,也可使用蓝色石蕊试纸试纸更简便地证明上述结论.
(5)得到粗溴苯后,要用如下操作精制:①蒸馏②水洗③用干燥剂干燥④10%NaOH溶液洗,正确的操作顺序是b(填字母标号).
a.①②③④②b.②④②③①c.④②③①②d.②④①②③

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

11.亚硝酸钠(NaNO2)被称为工业盐,在漂白、电镀等方面应用广泛.以木炭、浓硝酸、水和过氧化钠为原料制备亚硝酸钠的装置如图所示.

已知:室温下,①2NO+Na2O2═2NaNO2
②3NaNO2+3HCl═3NaCl+HNO3+2NO↑+H2O;
③酸性条件下,NO或NO2都能与MnO4-反应生成NO3-和Mn2+
请按要求回答下列问题:
(1)简述检查该装置气密性的方法:关闭弹簧夹和分液漏斗玻璃活塞,D装置导气管插入水中,微热烧瓶若D装置中导气管处冒气泡,定值加热有一段水柱上升证明气密性完全好.
(2)检查完该装置的气密性,装入药品后,实验开始前通入一段时间气体X,然后关闭弹簧夹,再滴加浓硝酸,加热,控制B中导管均匀地产生气泡.则X的化学式为N2,作用是赶出装置中的空气,避免空气影响物质制备.
(3)A烧瓶中反应的化学方程式为C+4HNO3(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+4NO2↑+2H2O.
(4)D装置中反应的离子方程式为5NO+3MnO4-+4H+=3Mn2++5NO3-+2H2O.
(5)预测C中反应开始阶段,产物除NaNO2外,还含有的副产物有Na2CO3和NaOH.为避免产生这些副产物,应在B、C装置间增加装置E,则E中盛放的试剂名称为碱石灰.
(6)利用改进后的装置,将3.12g Na2O2完全转化成为NaNO2,理论上至少需要木炭0.48g.

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

18.铁的发现和大规模使用,是人类发展史上的一个光辉里程碑,它把人类从石器时代、青铜器时代带到了铁器时代,推动了人类文明的发展.
(1)高铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中的一种新型净水剂,它的氧化性比高锰酸钾更强,本身在反应中被还原成三价铁离子达到净水的目的.按要求回答下列问题:
高铁酸钠主要通过如下反应制取:2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3X+5H2O,则X的化学式为NaCl,反应中被氧化的物质是Fe(OH)3(写化学式).
(2)铁红颜料跟某些油料混合,可以制成防锈油漆.以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等,用硫酸渣制备铁红(Fe2O3)的过程如下:

①酸溶过程中Fe2O3与稀硫酸反应的化学方程式为Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO43+3H2O;
“滤渣A”主要成份的化学式为SiO2
②还原过程中加入FeS2的目的是将溶液中的Fe3+还原为Fe2+,而本身被氧化为H2SO4,请完成该反应的离子方程式:1FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42-+16 H+
③氧化过程中,O2、NaOH与Fe2+反应的离子方程式为4Fe2++O2+2H2O+8OH-=4Fe(OH)3↓或Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
④为了确保铁红的质量和纯度,氧化过程需要调节溶液的pH的范围是3.2-3.8,
沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Fe(OH)2Mg(OH)2
开始沉淀pH2.73.87.69.4
完全沉淀pH3.25.29.712.4
如果pH过大,可能引起的后果是Al3+、Mg2+形成沉淀,使制得的铁红不纯(几种离子沉淀的pH见上表);滤液B可以回收的物质有(写化学式)Na2SO4、Al2(SO43、MgSO4

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

8.ClO2作为一种广谱型的消毒剂,将逐渐用来取代Cl2成为自来水的消毒剂.已知ClO2是一种易溶于水而难溶于有机溶剂的气体,实验室制备ClO2的原理是用亚氯酸钠固体与纯净的氯气反应 2NaClO2+Cl2═2ClO2+2NaCl
如图1是实验室用于制备和收集一定量纯净的ClO2的装置(某些夹持装置和垫持用品省略).其中E中盛有CCl4液体.

(1)仪器P的名称是分液漏斗
(2)写出装置A中烧瓶内发生反应的化学方程式:MnO2+4HCl(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O
(3)E装置中所盛试剂的作用是用于除去ClO2中未反应的Cl2
(4)F处应选用的收集装置是图2②(填序号),其中与E装置导管相连的导管口是图2d(填接口字母).

(5)以下是尾气吸收装置,能用于吸收多余ClO2气体,并能防止倒吸的装置的是如图3的D

A.①②B.②③C.③④D.②④
(6)若用100mL 2mol•L-1的浓盐酸与足量的MnO2制备Cl2,则被氧化的HCl的物质的量是C(填序号).
A.>0.1mol        B.0.1mol    C.<0.1mol        D.无法判断.
(7)ClO2也可由NaClO3在H2SO4溶液存在下与Na2SO3反应制得.请写出反应的化学方程式:2ClO3-+SO32-+2H+═2ClO2+SO42-+H2O.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

15.在恒温恒容的容器中,发生反应:H2(g)+CO(g)=C(s)+H2O(g).初始时加入平均相对分子质量为15的H2、CO 混合气,一段时间后测得气体的平均相对分子质量为16,下列说法正确的是(  )
A.反应前后气体的压强之比为2:1
B.反应前后气体的密度之比为15:16
C.此时CO的转化率为50%
D.如果反应继续向正向进行,气体的平均相对分子质量将减小

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

12.在5NH4NO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2HNO3+4N2+9H2O反应中,氧化剂与还原剂物质的量之比是(  )
A.5:8B.5:4C.5:3D.3:5

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

6.乙酰苯胺作为一种常用药,具有解热镇痛的效果.实验室制备乙酰苯胺时,可以用苯胺与乙酸酐或与冰醋酸加热来制取,苯胺与乙酸酐的反应速率远大于与冰醋酸反应的速率.
已知:
名称式量性状密度/g/cm3沸点/℃溶解度
苯胺93无色油状液体,具有还原性1.02184.4微溶于水,易溶于乙醇、乙醚等
乙酰苯胺135白色晶体1.22304微溶于冷水,溶于热水,易溶于乙醇、乙醚
实验步骤:
①取5.0mL 苯胺(密度1.04g/mL),倒入100mL锥形瓶中,加入20mL水,在旋摇下分批加入6.0mL乙酸酐(密度1.08g/mL),搅拌均匀.若有结块现象产生,用玻璃棒将块状物研碎,再充分搅拌;
②反应完全后,及时把反应混合物转移到烧杯中,冷却后,抽滤(用于分离粒径较细的沉淀与溶剂,利用抽气泵使抽滤瓶中的压强降低,加快过滤速度),洗涤,得粗乙酰苯胺固体;
③将粗产品转移至150mL烧杯中,加入适量水配制成80℃的饱和溶液,再加入过量20%的水.稍冷后,加半匙活性炭,搅拌下将溶液煮沸3~5min,过滤Ⅰ,用少量沸水淋洗烧杯和漏斗中的固体,合并滤液,冷却结晶,过滤Ⅱ、洗涤、晾干得乙酰苯胺纯品.
(1)苯胺与乙酸反应的方程式为
(2)步骤②洗涤粗产品时,选用的溶剂是B.
A.热水                     B.冷水
C.1:3的乙醇溶液           D.滤液
(3)步骤③两次用到过滤,其中过滤Ⅰ选择趁热过滤,是为了除去吸附有色物质的活性炭,为加快过滤速度,可采用右图所示的抽滤装置,这样做的优点是快速达到固液分离的目的,防止过滤太慢温度降低导致其他产物析出,影响产率.
(4)配制热溶液时,加入过量溶剂的作用是AB.
A.防止后续过程中,溶剂损失可能产生的产物析出
B.防止后续过程中,温度降低可能产生的产物析出
C.除去活性炭未吸附完全的有色杂质
(5)步骤③中以下哪些操作不能提高产率C.
①配制成饱和溶液后,加入过量20%的溶剂;
②趁热过滤近沸溶液;
③过滤Ⅰ时用少量沸水淋洗烧杯和漏斗中的固体,合并滤液;
④加活性炭吸附;
⑤过滤Ⅱ时的洗涤选用热水代替冷水洗涤固体.
A.①④⑤B.①④C.④⑤D.②④⑤
(6)步骤③最后测得纯乙酰苯胺固体6.75g,该实验的产率为89%(保留两位有效数字).

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