Question

8．過氧化鈣是一種溫和的氧化劑，常溫下為白色的固體，易溶于酸，難溶于水、乙醇等溶劑．某實(shí)驗(yàn)小組擬選用如圖甲裝置（部分固定裝置略）制備過氧化鈣．

（1）請選擇必要的裝置，按氣流方向連接順序?yàn)閐febcf或dfecbf（填儀器接口的字母編號，裝置可重復(fù)使用）．
（2）根據(jù)完整的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①檢驗(yàn)裝置的氣密性后，裝入藥品；
②打開分液漏斗活塞，通入一段時(shí)間氣體，加熱藥品；
③反應(yīng)結(jié)束后，熄滅酒精燈，待反應(yīng)管冷卻至室溫，停止通入氧氣，并關(guān)閉分液漏斗的活塞（填操作）；
④拆除裝置，取出產(chǎn)物．
（3）利用反應(yīng)Ca²⁺+H₂O₂+2NH₃+8H₂O=CaO₂.8H₂O↓+2NH₄⁺，在堿性環(huán)境下制取CaO₂的裝置如圖乙所示：
①裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ca（OH）₂+2NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O．
②NH₃在Ca²⁺和H₂O₂的反應(yīng)歷程中所起的作用是中和過氧化氫和Ca²⁺反應(yīng)析出的氫離子，促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行（或使溶液呈堿性，減少CaO₂•8H₂O的溶解，或提高產(chǎn)品的產(chǎn)率）．
③反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)過濾（填操作名稱）、洗滌、低溫烘干可獲得CaO₂.8H₂O．檢驗(yàn)CaO₂.8H₂O是否洗滌干凈的操作為取最后的洗滌液少許于試管中，先加入稀硝酸酸化，再滴加硝酸銀溶液，若沒有白色沉淀生成，則說明已經(jīng)洗滌干凈；反之則說明未洗滌干凈．
④已知CaO₂在350℃迅速分解生成CaO和O₂．若所取產(chǎn)品質(zhì)量是mg，加熱至恒重時(shí)，剩余固體ng，則產(chǎn)品中CaO₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{9（m-n）}{2m}$×100%（用字母表示）．
（4）鈣在空氣中燃燒生成氮化鈣（Ca₃N₂），同時(shí)可能生成過氧化鈣．請利用下列試劑，設(shè)計(jì)試驗(yàn)檢驗(yàn)鈣的燃燒產(chǎn)物中是否含有過氧化鈣取樣品少許于試管中，加入酸化的FeCl₂溶液溶解后，滴加KSCN溶液，若溶液變紅色，則說明樣品中含有過氧化鈣；若溶液不變紅色，則說明樣品中不含有過氧化鈣．（簡要說明實(shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)象和結(jié)論）限選試劑：酸化的FeCl₂溶液、NaOH溶液、KSCN溶液、稀硝酸．

Answer 1

分析 （1）一般制備純凈干燥的氣體的實(shí)驗(yàn)裝置的順序?yàn)椋褐苽溲b置→除雜裝置→干燥裝置等；
（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)為防止空氣進(jìn)入裝置，還要繼續(xù)通氧氣直到裝置冷卻；
（3）①根據(jù)裝置圖可知，A是用氯化銨與氫氧化鈣加熱制氨氣，據(jù)此書寫化學(xué)方程式；
②由于過氧化氫和Ca²⁺反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生氫離子，用氨氣中和氫離子，可以促使反應(yīng)正向進(jìn)行；
③反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)過濾、洗滌、低溫烘干可獲得CaO₂.8H₂O，通過檢驗(yàn)洗滌濾液中是否有氯離子判斷CaO₂.8H₂O是否洗滌干凈；
④結(jié)合題意可知，氧氣的質(zhì)量為mg-ng，根據(jù)反應(yīng)2CaO₂$\frac{\underline{\;350℃\;}}{\;}$2CaO+O₂↑，可求得過氧化鈣的質(zhì)量，進(jìn)而確定質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（4）結(jié)合題中提供的試劑可知，通過利用過氧化鈣能氧化亞鐵離子的方法可判斷燃燒產(chǎn)物中是否含有過氧化鈣．

解答 解：（1）制備過氧化鈣時(shí)，用雙氧水制備氧氣，鈣屬于極活潑的金屬，極易與水反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣，而制備的氧氣中會(huì)混有水蒸氣，所以在與鈣化合之前需要干燥，選用試劑是濃硫酸；同時(shí)為防止空氣中水蒸氣進(jìn)入，最后還需要連接濃硫酸的洗氣瓶，所以正確的順序?yàn)椋篸febcf或dfecbf；
故答案為：idfebcf或dfecbf；
（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)為防止空氣進(jìn)入裝置，還要繼續(xù)通氧氣直到裝置冷卻，所以實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)的操作為熄滅酒精燈，待反應(yīng)管冷卻至室溫，停止通入氧氣，并關(guān)閉分液漏斗的活塞，
故答案為：熄滅酒精燈，待反應(yīng)管冷卻至室溫，停止通入氧氣，并關(guān)閉分液漏斗的活塞；
（3）①根據(jù)裝置圖可知，A是用氯化銨與氫氧化鈣加熱制氨氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ca（OH）₂+2NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，
故答案為：Ca（OH）₂+2NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
②由于過氧化氫和Ca²⁺反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生氫離子，用氨氣中和氫離子，可以促使反應(yīng)正向進(jìn)行，所以氨氣的作用為中和過氧化氫和Ca²⁺反應(yīng)析出的氫離子，促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行（或使溶液呈堿性，減少CaO₂•8H₂O的溶解，或提高產(chǎn)品的產(chǎn)率），
故答案為：中和過氧化氫和Ca²⁺反應(yīng)析出的氫離子，促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行（或使溶液呈堿性，減少CaO₂•8H₂O的溶解，或提高產(chǎn)品的產(chǎn)率）；
③反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)過濾、洗滌、低溫烘干可獲得CaO₂.8H₂O，通過檢驗(yàn)洗滌濾液中是否有氯離子判斷CaO₂.8H₂O是否洗滌干凈，操作為取最后的洗滌液少許于試管中，先加入稀硝酸酸化，再滴加硝酸銀溶液，若沒有白色沉淀生成，則說明已經(jīng)洗滌干凈；反之則說明未洗滌干凈，
故答案為：過濾；取最后的洗滌液少許于試管中，先加入稀硝酸酸化，再滴加硝酸銀溶液，若沒有白色沉淀生成，則說明已經(jīng)洗滌干凈；反之則說明未洗滌干凈；
④結(jié)合題意可知，氧氣的質(zhì)量為mg-ng，根據(jù)反應(yīng)2CaO₂$\frac{\underline{\;350℃\;}}{\;}$2CaO+O₂↑，可求得過氧化鈣的質(zhì)量為4.5（m-n）g，所以產(chǎn)品中CaO₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{4.5（m-n）g}{mg}$×100%=$\frac{9（m-n）}{2m}$×100%，
故答案為：$\frac{9（m-n）}{2m}$×100%；
（4）結(jié)合題中提供的試劑可知，通過利用過氧化鈣能氧化亞鐵離子的方法可判斷燃燒產(chǎn)物中是否含有過氧化鈣，設(shè)計(jì)試驗(yàn)為取樣品少許于試管中，加入酸化的FeCl₂溶液溶解后，滴加KSCN溶液，若溶液變紅色，則說明樣品中含有過氧化鈣；若溶液不變紅色，則說明樣品中不含有過氧化鈣，
故答案為：取樣品少許于試管中，加入酸化的FeCl₂溶液溶解后，滴加KSCN溶液，若溶液變紅色，則說明樣品中含有過氧化鈣；若溶液不變紅色，則說明樣品中不含有過氧化鈣．

點(diǎn)評 本題考查實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、物質(zhì)組成及含量測定計(jì)算，題目難度中等，充分考查學(xué)生的分析理解能力、知識遷移應(yīng)用能力．