Question

【題目】過氧化鈣(CaO2)微溶于水，溶于酸，可作分析試劑、醫用防腐劑、消毒劑。以下是一種制備過氧化鈣的實驗方法。回答下列問題：

I.過氧化鈣的制備。流程如下，步驟②的裝置示意圖為圖一：

（1）步驟①將溶液煮沸、過濾。將溶液煮沸的目的是___。

（2）圖一裝置中：①儀器a的名稱是___；

②反應的化學方程式為___；

③該反應需要在冷水浴中進行，原因是___。

（3）將過濾得到的白色結晶依次使用蒸餾水、乙醇洗滌，使用乙醇洗滌的目的是___。

Ⅱ.過氧化鈣的測定：已知CaO2在350℃時迅速分解生成CaO和O2。該小組采用如圖二所示裝置測定剛才制備的產品中CaO2的純度(設雜質不分解產生氣體)

（1）量氣管讀數時需注意的項有：①氣體冷卻到室溫；②量氣裝置兩側液面相平；③___。

（2）使用電子天平準確稱取0.5000g樣品，置于試管中加熱使其完全分解，收集到33.60mL(已換算為標準狀況)氣體，則產品中CaO2的質量分數為___（保留3位有效數字）。

Answer 1

【答案】除去溶液中的CO2，防止加入氨水后形成碳酸鈣，影響產物純度 恒壓滴液漏斗 CaCl2+2NH3·H2O+H2O2+6H2O=CaO2·8H2O↓+2NH4Cl 防止雙氧水分解和濃氨水揮發，且有利于產品析出 去除結晶表面的水份 視線與凹液面最低處相平 43.2%或0.432

【解析】

反應①是碳酸鈣和稀鹽酸混合，至固體完全溶解，并將溶液煮沸，除去溶液中溶解的CO2，過濾除去不溶物后，所得含CaCl2的濾液中加入氨水和過氧化氫冰水浴中反應生成過氧化鈣晶體，過濾得到過氧化鈣晶體，水洗、乙醇洗、烘烤得到過氧化鈣固體，據此分析解題；

I．(1)步驟①將溶液煮沸、過濾，將溶液煮沸的目的是除去溶液中的CO2，防止加入氨水后形成碳酸鈣，影響產物純度；

(2)①儀器a的名稱是恒壓滴液漏斗；

②反應中反應物為CaCl2、H2O2、NH3H2O，產物為CaO28H2O↓，還應該生成NH4Cl，則發生反應的化學方程式為CaCl2+H2O2+2NH3H2O+6H2O=CaO28H2O↓+2NH4Cl；

③H2O2和濃氨水受熱均易分解，則該反應在冷水溶中進行，可防止雙氧水分解和濃氨水揮發，且有利于產品析出；

(3)乙醇易揮發，而CaO2不溶于乙醇，用無水乙醇洗滌，去除結晶表面的水份；

Ⅱ．(1)為保證準確測定氣體的氣體，確保氧氣的狀態與環境溫度和壓強相同，使用量氣管讀數時需將氣體冷卻到室溫并保證量氣裝置兩側液面相平，同時讀數時還需要視線與凹液面最低處相平；

(2)CaO2在350℃時能迅速分解，生成CaO和O2，反應為2CaO22CaO+O2↑，0.5000g樣品置于試管中加熱使其完全分解，收集到33.60mL(已換算為標準狀況)氣體，即反應產生的O2的物質的量為n(O2)==0.0015mol，根據方程式，則樣品中含有0.003mol的CaO2，則樣品中CaO2的質量分數為w=×100%=43.2%。