Question

【題目】【2015上海卷】過氧化鈣（CaO2）是一種白色、無毒、難溶于水的固體，能殺菌消毒，廣泛用于果蔬保鮮、空氣凈化、污水處理等方面。工業(yè)生產(chǎn)過程如下：

①在NH4Cl溶液中加入Ca(OH)2；

②不斷攪拌的同時(shí)加入30% H2O2，反應(yīng)生成CaO2·8H2O沉淀；

③經(jīng)過陳化、過濾，水洗得到CaO2·8H2O，再脫水干燥得到CaO2。

完成下列填空

1．第①步反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。第②步反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。

2．可循環(huán)使用的物質(zhì)是 。

工業(yè)上常采用Ca(OH)2過量而不是H2O2過量的方式來生產(chǎn)，這是因?yàn)?/span> 。

3．檢驗(yàn)CaO2·8H2O是否洗凈的方法是 。

4．CaO2·8H2O加熱脫水的過程中，需不斷通入不含二氧化碳的氧氣，目的是 、 。

5．已知CaO2在350℃迅速分解生成CaO和O2。下圖是實(shí)驗(yàn)室測(cè)定產(chǎn)品中CaO2含量的裝置（夾持裝置省略）。

若所取產(chǎn)品質(zhì)量是m g，測(cè)得氣體體積為V mL（已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況），則產(chǎn)品中CaO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 （用字母表示）。

過氧化鈣的含量也可用重量法測(cè)定，需要測(cè)定的物理量有 。

Answer 1

【答案】1.2NH4Cl+ Ca(OH)2=CaCl2+2NH3H2O。CaCl2+ H2O2+ 8H2O+2NH3=CaO2·8H2O↓+2NH4Cl；

2. NH4Cl；Ca(OH)2價(jià)格低。

3. 取最后一次洗滌溶液，向其中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，若無白色沉淀產(chǎn)生，就證明洗滌干凈，否則沒有洗滌干凈。

4.抑制CaO2·8H2O分解，防止過氧化鈣與二氧化碳反應(yīng)。

5. ；樣品質(zhì)量、完全分解后剩余固體的質(zhì)量。

【解析】

1.第①步在NH4Cl溶液中加入Ca(OH)2，二者發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH4Cl+ Ca(OH)2=CaCl2+2NH3H2O。②不斷攪拌的同時(shí)加入30% H2O2，反應(yīng)生成CaO2·8H2O沉淀，反應(yīng)的化學(xué)方程式是：CaCl2+ H2O2+ 8H2O+2 NH3=CaO2·8H2O↓+2NH4Cl；

2.根據(jù)上述32題分析可知，可循環(huán)使用的物質(zhì)是NH4Cl。工業(yè)上常采用Ca(OH)2過量而不是H2O2過量的方式來生產(chǎn)，這是因?yàn)镃a(OH)2過量，使溶液顯堿性，就可以減少CaO2·8H2O的溶解，從而可以提高產(chǎn)品的產(chǎn)率，同時(shí)Ca(OH)2價(jià)格低廉，制成的產(chǎn)品成本低，可以獲得更多的利潤。

3. CaO2·8H2O是從含有NH4Cl的溶液中過濾出來的，若CaO2·8H2O洗滌干凈，則表明上不含有NH4Cl電離產(chǎn)生的NH4+或Cl-，所以檢驗(yàn)CaO2·8H2O是否洗凈的方法是取最后一次洗滌溶液，向其中加入AgNO3溶液，再滴加幾滴稀硝酸，若無白色沉淀產(chǎn)生，就證明洗滌干凈，否則沒有洗滌干凈。

4.CaO2·8H2O加熱脫水的過程中，會(huì)發(fā)生反應(yīng)：CaO2·8H2OCa(OH)2+H2O2+ 6H2O；2H2O22H2O+ O2↑。若通入氧氣中含有二氧化碳，就會(huì)與分解反應(yīng)產(chǎn)生的Ca(OH)2反應(yīng)，使反應(yīng)正向進(jìn)行，同時(shí)通入氧氣，就可以使是裝置中H2O2分解率降低，因而可以得到更多的CaO2。

5.已知CaO2在350℃迅速分解生成CaO和O2。反應(yīng)的方程式是。根據(jù)方程式可知，每有2mol CaO2發(fā)生反應(yīng)，會(huì)產(chǎn)生1mol O2，氧氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積是22.4L�，F(xiàn)在產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氧氣體積是V mL，則氧氣的物質(zhì)的量是n(O2)=V×10-3L/22.4L/mol= V/22.4×10-3mol；則反應(yīng)的CaO2的物質(zhì)的量是n(CaO2)= 2 n(O2)=V/11.2×10-3mol，則產(chǎn)品中CaO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為φ=[n(CaO2)M÷m] ×100％= [V/11.2×10-3mol×72g/mol÷m] ×100％=. 過氧化鈣的含量也可用重量法測(cè)定，需要測(cè)定的物理量有灼燒前過氧化鈣的質(zhì)量及物質(zhì)質(zhì)量不再發(fā)生改變時(shí)剩余固體的質(zhì)量。