Question

過氧化鈣晶體[CaO₂·8H₂O]較穩定，呈白色，微溶于水，能溶于酸性溶液。廣泛應用于環境殺菌、消毒等領域。
Ⅰ.過氧化鈣晶體的制備。
工業上生產CaO₂·8H₂O的主要流程如下：

（1）用上述方法制取CaO₂·8H₂O的化學方程式是_________________________________。
（2）沉淀時常用冰水控制溫度在10 ℃以下和通入過量的NH₃，其可能原因分別是①__________________________；②_____________________________。
Ⅱ.過氧化鈣晶體含量的測定。
準確稱取0.300 0 g產品于錐形瓶中，加入30 mL蒸餾水和10 mL 2.000 mol·L^－1 H₂SO₄，用0.020 0 mol·L^－1 KMnO₄標準溶液滴定至終點。重復上述操作兩次。H₂O₂和KMnO₄反應的離子方程式為2MnO₄^-＋5H₂O₂＋6H^＋=2Mn^2＋＋5O₂↑＋8H₂O
滴定終點觀察到的現象為_______________________________________。
（4）根據表中數據，計算產品中CaO₂·8H₂O的質量分數（寫出計算過程）。
KMnO₄標準溶液滴定數據

滴定次數	樣品的質量/g	KMnO4溶液的體積/mL
		滴定前刻度/mL	滴定后刻度/mL
1	0.300 0	1.02	24.04
2	0.300 0	2.00	25.03
3	0.300 0	0.20	23.24

 

Answer 1

Ⅰ.（1）CaCl₂＋H₂O₂＋2NH₃＋8H₂O=CaO₂·8H₂O↓＋2NH₄Cl　（2）①溫度低可減少過氧化氫的分解，提高過氧化氫的利用率（或防止過氧化氫的分解）　②通入過量NH₃使溶液呈堿性，抑制CaO₂·8H₂O的溶解（或使溶液呈堿性，減少CaO₂·8H₂O的溶解，或提高產品的產率）
Ⅱ.（3）當滴入最后一滴KMnO₄標準溶液后溶液由無色變為淺紫紅色，且30 s不褪色
（4）根據反應方程式2MnO₄^-＋5H₂O₂＋6H^＋=2Mn^2＋＋5O₂↑＋8H₂O和CaCl₂＋H₂O₂＋2NH₃＋8H₂O=CaO₂·8H₂O↓＋2NH₄Cl，構建比例式：
5（CaO₂·8H₂O）～5H₂O₂～2KMnO₄
n（CaO₂·8H₂O）＝n（KMnO₄）＝×0.020 0 mol·L^－1×23.03 mL×10^－3 L·mL^－1＝1.151 5×10^－3 mol
CaO₂·8H₂O的質量分數＝×100%＝82.91%。

（1）根據流程圖中的箭頭指向，確定反應物有CaCl₂、H₂O₂、NH₃，產物有CaO₂·8H₂O，利用反應前后元素守恒，確定另一反應為H₂O、副產物為NH₄Cl，故反應的化學方程式為CaCl₂＋H₂O₂＋2NH₃＋8H₂O=CaO₂·8H₂O↓＋2NH₄Cl。（2）30%H₂O₂受熱易分解，因此沉淀時常用冰水控制溫度在10 ℃以下減少過氧化氫的分解，提高過氧化氫的利用率，由于通入NH₃的步驟為“沉淀”，所以通入過量NH₃使溶液呈堿性，抑制CaO₂·8H₂O的溶解，促使其沉淀。（3）由于用0.020 0 mol·L^－1 KMnO₄標準溶液（紫色）進行滴定，所以滴定終點觀察到的現象為當滴入最后一滴KMnO₄標準溶液后溶液由無色變為淺紫紅色，且30 s內不褪色。