Question

過氧化鈣是一種重要的化工原料，溫度在350℃以上容易分解．
（1）利用反應(yīng)Ca（s）+O₂

△   .

CaO₂（s），在純氧條件下，制取CaO₂的裝置示意圖1如下：

請回答下列問題：
①裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

；儀器a的名稱為

 

；裝置D中盛有的液體是濃硫酸，其作用一是觀察氧氣的流速，判斷氧氣通入是否過快及氧氣與鈣反應(yīng)進(jìn)行的程度；二是

 

．儀器安裝后應(yīng)進(jìn)行的實驗操作：a．通入氧氣   b．檢查裝置氣密性   c．加入藥品   d．停止通氧氣   e．點燃酒精燈  f．熄滅酒精燈  g．冷卻至室溫，正確的操作順序為

 

．
②完全反應(yīng)后，有關(guān)數(shù)據(jù)記錄如下：

空瓷舟質(zhì)量m0/g	瓷舟與鈣的質(zhì)量m1/g	瓷舟與產(chǎn)物的質(zhì)量m2/g
14.80	15.08	15.25

據(jù)此可判斷m₂與理論值不符，則產(chǎn)物中的雜質(zhì)可能是

 

．
（2）利用反應(yīng)Ca²⁺+H₂O₂+2NH₃?H₂O+6H₂O=CaO₂?8H₂O+2NH₄⁺，在堿性環(huán)境中，制取CaO₂的流程示意圖3如下：

請回答下列問題：
①主反應(yīng)中，NH₃?H₂O在Ca²⁺和H₂O₂的反應(yīng)歷程中所起的作用是

 

；該反應(yīng)所需的條件及操作為

 

（填字母）．
a．把氯化鈣溶液逐滴加入過氧化氫-氨水溶液中
b．把過氧化氫-氨水溶液逐滴加入氯化鈣溶液中
c．滴加時先攪拌后靜置，觀察晶體析出
d．滴加時不停攪拌，直至晶體完全析出
e．反應(yīng)體系熱水浴加熱
f．反應(yīng)體系冰水浴冷卻
洗滌CaO₂?8H₂O晶體時，判斷晶體是否完全洗凈的試劑為

 

；濾液循環(huán)使用時需在反應(yīng)器中加入一種物質(zhì)，該物質(zhì)的化學(xué)式為

 

．
②利用反應(yīng)2CaO₂

＞350℃  .

2CaO+O₂↑測量產(chǎn)品中CaO₂含量時，停止反應(yīng)且冷卻至25℃后的裝置示意圖2：若直接讀數(shù)確定25℃、1大氣壓下氣體的體積，則測量結(jié)果

 

（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）．

Answer 1

考點：性質(zhì)實驗方案的設(shè)計,制備實驗方案的設(shè)計

專題：實驗設(shè)計題

分析：（1）①根據(jù)反應(yīng)原理裝置A為制備氧氣的裝置，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H₂O₂═2H₂O+O₂↑；儀器a的名稱為蒸餾燒瓶；裝置D中盛有的液體是濃硫酸，防止空氣進(jìn)入C裝置影響產(chǎn)品純度；因為過氧化鈣在350℃以上容易分解，所以先通氧氣后點燃酒精燈，再熄滅酒精燈，據(jù)此分析儀器安裝后應(yīng)進(jìn)行的實驗操作；
②根據(jù)數(shù)據(jù)計算理論生成產(chǎn)物的質(zhì)量與實際比，從而結(jié)合鈣的可能分析雜質(zhì)；
（2）①根據(jù)平衡移動原理分析NH₃?H₂O在Ca²⁺和H₂O₂的反應(yīng)歷程中所起的作用；根據(jù)在堿性環(huán)境中，制取CaO₂的流程，所以把氯化鈣溶液逐滴加入過氧化氫-氨水溶液中
，因為析出的是結(jié)晶水合物，所以應(yīng)靜置冷卻，據(jù)此分析；根據(jù)反應(yīng)生成副產(chǎn)物為氯化銨，則通過檢驗氯離子即可判斷晶體是否完全洗凈；濾液循環(huán)使用時，則要將氯化銨轉(zhuǎn)化成氯化鈣和氨水，所以應(yīng)加氫氧化鈣；
②氣體有熱脹冷縮效應(yīng)，剛開始溫度較高的時候測量氣體體積偏大．

解答： 解：（1）①根據(jù)反應(yīng)原理裝置A為制備氧氣的裝置，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H₂O₂═2H₂O+O₂↑；儀器a的名稱為蒸餾燒瓶；裝置D中盛有的液體是濃硫酸，防止空氣進(jìn)入C裝置影響產(chǎn)品純度；因為過氧化鈣在350℃以上容易分解，所以先通氧氣后點燃酒精燈，再熄滅酒精燈，則儀器安裝后應(yīng)進(jìn)行的實驗操作為：bcaefgd，
故答案為：2H₂O₂═2H₂O+O₂↑；蒸餾燒瓶；防止空氣進(jìn)入C裝置影響產(chǎn)品純度；bcaefgd；
②根據(jù)數(shù)據(jù)，則理論上生成CaO₂的質(zhì)量為：

15.08-14.80

40

×72=0.504＞15.25-14.80，所以所含雜質(zhì)的含鈣量大于CaO₂，又鈣與空氣中的氧氣和氮氣反應(yīng)，所以產(chǎn)物中的雜質(zhì)可能是CaO、Ca₃N₂等，
故答案為：CaO、Ca₃N₂等；
（2）①因為要生成多的CaO₂?8H₂O，則使反應(yīng)不斷向正反應(yīng)進(jìn)行，所以加NH₃?H₂O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；因為在堿性環(huán)境中，制取CaO₂的流程，所以把氯化鈣溶液逐滴加入過氧化氫-氨水溶液中；因為析出的是結(jié)晶水合物，所以應(yīng)靜置冷卻，所以反應(yīng)所需的條件及操作為acf；因為反應(yīng)生成副產(chǎn)物為氯化銨，則通過檢驗氯離子即可判斷晶體是否完全洗凈，則應(yīng)加AgNO₃溶液；濾液循環(huán)使用時，則要將氯化銨轉(zhuǎn)化成氯化鈣和氨水，所以應(yīng)加氫氧化鈣，
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；acf；AgNO₃溶液； Ca（OH）₂；
②氣體有熱脹冷縮效應(yīng)，所以剛開始溫度較高的時候測量氣體體積偏大，故答案為：偏大．

點評：本題考查形式為物質(zhì)制備流程圖題目，涉及裝置的連接及化學(xué)計算等問題，題目難度較大，做題時注意分析題中關(guān)鍵信息、明確實驗基本操作方法，本題較為綜合，充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實驗、化學(xué)計算能力．