Question

【題目】過(guò)氧化鈣是一種在水產(chǎn)養(yǎng)殖中廣泛使用的供氧劑。某實(shí)驗(yàn)研究小組用下圖所示的裝置制取過(guò)氧化鈣并測(cè)定產(chǎn)品的含量。

有關(guān)過(guò)氧化鈣的性質(zhì)如下:

	外觀與性狀	溶解性	穩(wěn)定性
過(guò)氧化鈣(CaO2)	白色結(jié)晶，無(wú)臭無(wú)味， 有潮解性	難溶于水，且不溶于 乙醇、乙醚	常溫下穩(wěn)定，加熱至 315℃時(shí)開始分解

回答下列問(wèn)題:

I.過(guò)氧化鈣的制備

稱取7.5gCaCl2·H2O，用5mL水溶解，加入25mL 30%的H2O2，邊攪拌邊滴加由5mL 濃NH3·H2O和20mL冷水配成的溶液，保持在0-5℃下充分反應(yīng)半小時(shí)后抽濾，得到粗產(chǎn)品CaO2·8H2O。分別用少量冷水、乙醇洗滌該產(chǎn)品2～3次，在150℃下烘0.5-1h，冷卻得到產(chǎn)品無(wú)水過(guò)氧化鈣。

(1)圖①盛裝“CaCl2和H2O2混合液”的儀器名稱______________________________。

(2)寫出反應(yīng)生成CaO2·8H2O的化學(xué)方程式___________________________________。

(3)抽濾后得到的晶體依次使用蒸餾水、乙醇洗滌，使用乙醇洗滌的目的是_________________________。

(4)用圖②裝置抽濾時(shí)，使用抽氣泵抽真空前，應(yīng)先關(guān)閉活塞____(填“a”或“b”)。

(5)反應(yīng)溫度以0～5℃為宜的原因____________________________。

II.產(chǎn)品中CaO2含量的測(cè)定

準(zhǔn)確稱取0.15g無(wú)水過(guò)氧化鈣樣品于錐形瓶中，加入50mL水和15mL2mol/LHCl，振蕩使之溶解，立即用0.02mol/L的KMnO4溶液滴定至溶液呈微紅色且半分鐘內(nèi)不褪色為止，重復(fù)實(shí)驗(yàn)3次，平均消耗20.00mL.KMnO4溶液。

(1)產(chǎn)品中CaO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_______________________________。

(2)若滴定后仰視讀數(shù)，則測(cè)得樣品中CaO2的含量___________(填“偏高”“偏低”或“不變”)

Answer 1

【答案】 三頸(燒)瓶 CaCl2+H2O2 +2NH3·H2O+6H2O =CaO2·8H2O↓+2NH4Cl 去除晶體表面的水 a 低于0℃，液體易凍結(jié)，使反應(yīng)困難（或反應(yīng)速率慢）；溫度高，氨水及過(guò)氧化氫易分解 48% 偏高

【解析】試題分析：I. (1)根據(jù)圖①回答儀器名稱；(2)CaCl2、H2O2 與濃NH3·H2O反應(yīng) 生成CaO2·8H2O和2NH4Cl； (3)根據(jù)CaO2·8H2O難溶于乙醇，乙醇易揮發(fā)分析；(4)根據(jù)圖②裝置，活塞a與大氣連通；(5)根據(jù)氨水、過(guò)氧化氫的性質(zhì)分析；II. (1)根據(jù)關(guān)系式 計(jì)算產(chǎn)品中CaO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；(2)若滴定后仰視讀數(shù)，消耗高錳酸鉀溶液的體積偏大；

解析：I. (1)根據(jù)圖①，盛裝“CaCl2和H2O2混合液”的儀器名稱是三頸(燒)瓶；(2)CaCl2、H2O2 與濃NH3·H2O反應(yīng) 生成CaO2·8H2O和2NH4Cl，反應(yīng)方程式是CaCl2+H2O2 +2NH3·H2O+6H2O =CaO2·8H2O↓+2NH4Cl；(3) CaO2·8H2O難溶于乙醇，乙醇易揮發(fā)，使用乙醇洗滌的目的是去除晶體表面的水；(4)圖②裝置，活塞a與大氣連通，使用抽氣泵抽真空前，應(yīng)先關(guān)閉活塞a；(5) 低于0℃，液體易凍結(jié)，使反應(yīng)困難（或反應(yīng)速率慢）；溫度高，氨水及過(guò)氧化氫易分解，所以反應(yīng)溫度以0～5℃為宜；II. (1)設(shè)0.15g無(wú)水過(guò)氧化鈣樣品中含過(guò)氧化鈣xg，

X=0.072g；產(chǎn)品中CaO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù) ；(2)若滴定后仰視讀數(shù)，消耗高錳酸鉀溶液的體積偏大，測(cè)得樣品中CaO2的含量偏高。