Question

（2013?江蘇二模）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．
★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

CaCl₂+H₂O₂+2NH₃+8H₂O=CaO₂?8H₂O↓+2NH₄Cl

．
（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

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．意思相近均給分）

．
★過氧化鈣晶體含量的測定
準確稱取0.3000g產品于錐形瓶中，加入30mL蒸餾水和10mL 2.000mol?L^-1 H₂SO₄，用0.0200mol?L^-1KMnO₄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⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O
（3）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淺紅色，且30s不褪色

．
（4）根據表1數據，計算產品中CaO₂?8H₂O的質量分數（寫出計算過程）
表1．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	0.3000	1.02	24.04
2	0.3000	2.00	25.03
3	0.3000	0.20	23.24

根據關系式：5（CaO₂?8H₂O）～5H₂O₂～2KMnO₄；n（KMnO₄）=

5

2

n（CaO₂?8H₂O）=

5

2

×0.0200 mol?L^-1×23.03mL×10^-3L?mL^-1=1.151×10^-3 mol、故 CaO₂?8H₂O的質量分數為：

1.51×10-3mol×216g?mol-1

0.3000g

×100%=82.91%．

．

Answer 1

分析：（1）過氧化鈣晶體[CaO₂?8H₂O]較穩定，呈白色，微溶于水，再根據反應物是氯化鈣和氨氣、雙氧水，寫出反應方程式為：CaCl₂+H₂O₂+2NH₃+8H₂O=CaO₂?8H₂O↓+2NH₄Cl；
（2）從過氧化氫溫度高了容易分解、過氧化鈣的溶解平衡角度分析；
（3）高錳酸鉀未過量前，溶液是無色的，當溶液變成淺紅色，且半分鐘不褪色，滴定結束；
（4）三次消耗的高錳酸鉀溶液的體積分別是：23.02mL、23.03mL、23.04mL，平均體積為23.03mL；再根據關系式5（CaO₂?8H₂O）～5H₂O₂～2KMnO₄計算出過氧化鈣晶體的物質的量，最后求出過氧化鈣晶體的質量分數．

解答：解：（1）由題中信息可知，過氧化鈣晶體微溶于水的，反應物是氯化鈣、雙氧水和氨水，反應的化學方程式是：CaCl₂+H₂O₂+2NH₃+8H₂O=CaO₂?8H₂O↓+2NH₄Cl；
故答案為：CaCl₂+H₂O₂+2NH₃+8H₂O=CaO₂?8H₂O↓+2NH₄Cl；
（2）①溫度高了，過氧化氫容易分解，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過氧化鈣晶體微溶于水，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）；
故答案為：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）；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．意思相近均給分）；
（3）、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淺紅色，且30s不褪色；
故答案為：當滴入最后一滴KMnO₄標準溶液后溶液由無色變淺紅色，且30s不褪色；
（4）、高錳酸鉀溶液消耗的體積分別是：23.02mL、23.03mL、23.04mL，平均體積為：

23.02mL+23.03mL+23.04mL

3

=23.03mL，
根據關系式 5（CaO₂?8H₂O）～5H₂O₂～2KMnO₄
n（CaO₂?8H₂O）=

5

2

n（KMnO₄）=

5

2

×0.0200 mol?L^-1×23.03mL×10^-3L?mL^-1 =1.151×10^-3 mol，
CaO₂?8H₂O的質量分數為：

1.51×10-3mol×216g?mol-1

0.3000g

×100%=82.91%；
故答案為：根據關系式 5（CaO₂?8H₂O）～5H₂O₂～2KMnO₄
n（CaO₂?8H₂O）=

5

2

n（KMnO₄）=

5

2

×0.0200 mol?L^-1×23.03mL×10^-3L?mL^-1 =1.151×10^-3 mol，
CaO₂?8H₂O的質量分數為：

1.51×10-3mol×216g?mol-1

0.3000g

×100%=82.91%．

點評：本題考查了過氧化鈣晶體制取及質量分數的計算，涉及的內容較多，難度較大，特別是（2）可能容易出錯，需要聯系化學知識合理分析．