Question

20．過(guò)氧化鈣可以用于改善地表水質(zhì)、處理含重金屬粒子廢水和治理赤潮，也可用于應(yīng)急供氧等．工業(yè)上生產(chǎn)過(guò)氧化鈣的主要流程如圖：

已知CaO₂•8H₂O呈白色，微溶于水，加熱至350℃左右開(kāi)始分解放出氧氣．
（1）用上述方法制取CaO₂•8H₂O的化學(xué)方程式是CaCl₂+H₂O₂+2NH₃+8H₂O=CaO₂•8H₂O↓+2NH₄Cl；
（2）檢驗(yàn)“水洗”是否合格的方法是取最后一次洗滌液少許于試管中，再滴加稀硝酸酸化的硝酸銀溶液，看是否產(chǎn)生白色沉淀；
（3）沉淀時(shí)常用冰水控制溫度在0℃左右，其可能原因是（寫(xiě)出兩種）：
①溫度低可減少過(guò)氧化氫的分解，提高過(guò)氧化氫的利用率
②該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度低有利于提高CaO₂•8H₂O產(chǎn)率
（4）測(cè)定產(chǎn)品中CaO₂的含量的實(shí)驗(yàn)步驟是：
第一步：準(zhǔn)確稱取a g產(chǎn)品于有塞錐形瓶中，加入適量蒸餾水和過(guò)量的b g KI晶體，再滴入少量2mol/L的H₂SO₄溶液，充分反應(yīng)．
第二步：向上述錐形瓶中加入幾滴淀粉溶液．
第三步：逐滴加入濃度為c mol•L^-1的Na₂S₂O₃溶液至反應(yīng)完全，消耗Na₂S₂O₃溶液V mL．
【已知：I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-】
①CaO₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{36cV×1{0}^{-3}}{a}$或$\frac{3.6cV}{a}$ （用字母表示）；
②某同學(xué)第一步和第二步的操作都很規(guī)范，第三步滴速太慢，這樣測(cè)得的CaO₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可能偏高（填“不受影響”、“偏低”或“偏高”），原因是在酸性條件下空氣中的O₂也可以把KI氧化為I₂，使消耗的Na₂S₂O₃增多，從而使測(cè)得的CaO₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖示流程中找出反應(yīng)物、生成物，寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式，由工藝流程可知，反應(yīng)②為氯化鈣與氨水、過(guò)氧化氫反應(yīng)生成CaO₂•8H₂O，還應(yīng)生成氯化銨；
（2）通過(guò)檢驗(yàn)洗滌液中是否含有氯離子來(lái)判斷檢驗(yàn)“水洗”是否合格，用稀硝酸酸化的硝酸銀溶液檢驗(yàn)；
（3）從雙氧水的穩(wěn)定性、該反應(yīng)的反應(yīng)熱、溫度對(duì)過(guò)氧化鈣的溶解度的影響等方面分析；
（4）①根據(jù)電子守恒及化學(xué)反應(yīng)方程式找出過(guò)氧化鈣與硫代硫酸鈉反應(yīng)的關(guān)系式，再根據(jù)題中數(shù)據(jù)計(jì)算出樣品中過(guò)氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
②根據(jù)空氣中的氧氣能夠氧化碘離子，使碘單質(zhì)的量增加，消耗的硫代硫酸鈉增加分析．

解答 解：（1）由流程可知，反應(yīng)物為氯化鈣、雙氧水、氨氣和水，生成為CaO₂•8H₂O和氯化銨，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaCl₂+H₂O₂+2NH₃+8H₂O=CaO₂•8H₂O↓+2NH₄Cl，
故答案為：CaCl₂+H₂O₂+2NH₃+8H₂O=CaO₂•8H₂O↓+2NH₄Cl；
（2）“水洗”不合格，含有氯離子，所以檢驗(yàn)“水洗”是否合格的方法是：取最后一次洗滌液少許于試管中，再滴加稀硝酸酸化的硝酸銀溶液，看是否產(chǎn)生白色沉淀，
故答案為：取最后一次洗滌液少許于試管中，再滴加稀硝酸酸化的硝酸銀溶液，看是否產(chǎn)生白色沉淀；
（3）由于溫度較高時(shí)雙氧水容易分解，會(huì)導(dǎo)致過(guò)氧化鈣產(chǎn)率下降，且溫度降低時(shí)過(guò)氧化鈣的溶解度減小，有利于過(guò)氧化鈣的析出，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度低有利于提高CaO₂•8H₂O產(chǎn)率，所以沉淀反應(yīng)時(shí)常用冰水浴控制溫度在0℃左右，
故答案為：溫度低可減少過(guò)氧化氫的分解，提高過(guò)氧化氫的利用率；該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度低有利于提高CaO₂•8H₂O產(chǎn)率；
（4）①過(guò)氧化鈣氧化碘化鉀生成的碘單質(zhì)，用硫代硫酸鈉滴定時(shí)，消耗的硫代硫酸鈉的物質(zhì)的量為：cmol•L^-1×V×10^-3L=cV×10^-3mol，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中電子守恒及題中反應(yīng)方程式可得關(guān)系式：CaO₂～I(xiàn)₂～2S₂O₃^2-，過(guò)氧化鈣的物質(zhì)的量為：n（CaO₂）=$\frac{1}{2}$n（S₂O₃^2-）=$\frac{1}{2}$×cV×10^-3mol，
樣品中CaO₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{\frac{1}{2}×cV×1{0}^{-3}mol×72g/mol}{ag}$×100%=$\frac{36cV×1{0}^{-3}}{a}$或$\frac{3.6cV}{a}$，
故答案為：$\frac{36cV×1{0}^{-3}}{a}$或$\frac{3.6cV}{a}$；
③在酸性條件下空氣中的O₂也可以把KI氧化為I₂，使消耗的Na₂S₂O₃增多，從而使測(cè)得的CaO₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高，
故答案為：偏高；在酸性條件下空氣中的O₂也可以把KI氧化為I₂，使消耗的Na₂S₂O₃增多，從而使測(cè)得的CaO₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高．

點(diǎn)評(píng) 本題考查形式為物質(zhì)制備流程圖題目，涉及中和滴定中的誤差分析、物質(zhì)的檢驗(yàn)及化學(xué)計(jì)算等問(wèn)題，題目難度較大，做題時(shí)注意分析題中關(guān)鍵信息、明確實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)、化學(xué)計(jì)算能力．