Question

【題目】過氧化鈣（CaO2）在生產中具有廣泛的應用

（一）過氧化鈣的性質與用途

魚類長途運輸的增氧劑的主要成分為CaO2，它與水緩慢反應生成O2，還生成一種堿，其化學式為_______，Na2O2也能與水反應，原理與CaO2相同，但卻不能作為魚蝦運輸的供氧劑，請分析可能的原因________。

（二）過氧化鈣晶體的制備

（資料）過氧化鈣晶體(CaO2·yH2O)，常溫為白色，能溶于酸，難溶于酒精。制備原理：CaCl2＋H2O2＋NH3＋H2OCaO2·yH2O↓＋NH4Cl，裝置如下。

（1）裝置A中試管內發生反應的化學方程式為____

（2）B裝置的作用是______。

（3）裝置C需要控制溫度在0℃左右，采用的簡單易行的辦法是____，控制溫度在0℃左右可能的原因主要有：

Ⅰ該反應是放熱反應，溫度低有利于提高CaO2·yH2O產率；

Ⅱ______。

（4）反應結束后，經過濾、洗滌、低溫烘干可獲得CaO2·yH2O。

①洗滌時采用95%的酒精溶液洗滌的優點是______。

②檢驗晶體已洗滌干凈的試劑為________。

（三）過氧化鈣晶體組成的測定

稱取21.6克晶體用熱分析儀對其進行熱分解實驗，并繪制成固體質量與溫度關系圖（過氧化鈣晶體受熱時會先失去結晶水）

（1）0—150℃質量不發生改變的原因是__________。

（2）根據圖可知y = ____。（寫出計算過程）

（3）350℃時發生反應的化學方程式為________。

Answer 1

【答案】Ca（OH）2 氫氧化鈉具有很強的腐蝕性 NH4Cl+Ca（OH）2CaCl2+NH3↑+H2O 防止倒吸 C中放入冰水混合物，保持冰水浴 防止雙氧水受熱分解（或防止氨氣揮發） 快速晾干 硝酸銀溶液 未達到過氧化鈣晶體分解所需要的溫度 2 2CaO22CaO+O2↑

【解析】

（一）（1）由題目信息可知，根據質量守恒定律，過氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣和氧氣，所以堿是氫氧化鈣；過氧化鈉與水反應后生成了氫氧化鈉，氫氧化鈉具有強腐蝕性；

（二）（1）氯化銨與氫氧化鈣反應生成氯化鈣、水和氨氣，化學方程式：NH4Cl+Ca（OH）2CaCl2+NH3↑+H2O。

（2）反應生成了氨氣，氨氣極易溶于水，造成內部壓強減小，增加了B起到緩沖作用，避免造成壓強減小，液體被倒吸入試管，引起試管炸裂；

（3）反應溫度為0℃，冰水混合物溫度恰好是0℃，所以可以在C中放入冰水混合物，實現溫度控制；過氧化氫在高溫加熱條件下容易分解，同時氨氣為氣體受熱也容易逸出，所以需要控制溫度；

（4）酒精易揮發，用酒精洗滌可以快速晾干，避免過氧化鈣與水接觸發生反應；根據氯離子與銀離子生成白色沉淀，滴加硝酸銀溶液觀察是否有沉淀生成；

（三）（1）結晶水需要加熱到一定溫度才可以失去，在0-150℃的范圍內，未達到過氧化鈣晶體分解所需要的溫度，溫度不足以失去結晶水，所以質量不變；

（2）失去水的質量=10.8g-7.2g=3.6g，剩余過氧化鈣質量=7.2g，過氧化鈣分子數：水分子數=：=1：2，所以y=2；

（3）過氧化鈣受熱分解后剩余固體質量為5.6g，減少質量為7.2g-5.6g=1.6g，假設過氧化鈣分解生成氧化鈣和氧氣，根據質量守恒定律化學方程式為2CaO22CaO+O2↑，此時生成氧化鈣與氧氣質量比=112：32=7：2，而剩余固體質量：減少質量=5.6g：1.6g=7：2，符合上述推斷，所以化學方程式為2CaO22CaO+O2↑；