【題目】過氧化鈣是一種溫和的氧化劑,常溫下為白色的固體,無臭無味,能潮解,難溶于水,可與水緩慢反應;不溶于醇類、乙醚等,易與酸反應,常用作殺菌劑、防腐劑等。某實驗小組擬選用如下裝置(部分固定裝置略)制備過氧化鈣。

(1)請選擇必要的裝置,按氣流方向連接順序為_____(填儀器接口的字母編號,裝置可重復使用)。

實驗步驟如下:

①檢驗裝置的氣密性后,裝入藥品;

②打開分液漏斗活塞通入一段時間氣體,加熱藥品;

③反應結束后,熄滅酒精燈,待反應管冷卻至室溫,停止通入氧氣,并關閉分液漏斗的活塞;

④拆除裝置,取出產(chǎn)物。

(2)一小組同學利用CaCl2在堿性條件下與H2O2反應制得。制備CaO2的實驗方案和裝置示意圖如下:

①三頸燒瓶中發(fā)生的主要反應的化學方程式為______________________________

②支管B的作用是_____。

③步驟③中洗滌CaO2·8H2O的液體X 的最佳選擇是_____;

A.無水乙醇 B.濃鹽酸 C.水 D.CaCl2溶液

④該反應常用冰水浴控制溫度在0℃左右,其可能的原因該反應是放熱反應,溫度低有利于提高CaO2·8H2O產(chǎn)率;_____。

(3)測定產(chǎn)品中CaO2 含量的實驗步驟如下:

步驟一:準確稱取a g 產(chǎn)品于有塞錐形瓶中,加入適量蒸餾水和過量的b g KI 晶體,再滴入少量2 mol·L-1的硫酸,充分反應。

步驟二:向上述錐形瓶中加入幾滴_____(作指示劑)。

步驟三:逐滴加入濃度為 c mol·L-1Na2S2O3 溶液至反應完全,滴定至終點,記錄數(shù)據(jù),再重復上述操作2次,得出三次平均消耗Na2S2O3 溶液的體積為V mLCaO2的質量分數(shù)為 _________(用字母表示)。(已知:I2+ 2S2O32-=2I-+ S4O62-)

【答案】dfebcf (或 dfecbf) CaCl2+H2O2+2NH3H2O+6H2O=CaO28H2O↓+2NH4Cl 平衡氣壓,便于恒壓滴液漏斗中的液體能夠順利滴下 A 溫度低可減少過氧化氫的分解,提高過氧化氫的利用率 淀粉溶液 %

【解析】

1)一般制備純凈干燥的氣體的實驗裝置的順序為:制備裝置→除雜裝置→干燥裝置等;

2)過氧化鈣制備流程為:CaCl2H2O2、NH3H2O發(fā)生反應,經(jīng)過抽濾、洗滌得到CaO28H2O,然后在105℃下烘烤得到CaO2

①根據(jù)分析可知,反應物為CaCl2、H2O2、NH3H2O,產(chǎn)物為CaO28H2O,結合質量守恒定律書寫化學方程式;

②根據(jù)儀器特點和具體實驗進行考慮;

③根據(jù)過氧化鈣的性質選擇洗的最佳試劑;

④根據(jù)溫度對化學反應速率及平衡的影響來考慮;

3)過氧化鈣氧化碘化鉀生成碘單質,碘遇淀粉變藍,故指示劑選淀粉溶液;根據(jù)電子轉移守恒關系CaO2I22S2O32-計算。

1)制備過氧化鈣時,用雙氧水制備氧氣,鈣屬于化學性質非;顫姷慕饘,極易與水反應生成氫氧化鈣和氫氣,而制備的氧氣中會混有水蒸氣,所以在與鈣化合之前需要干燥,選用試劑是濃硫酸;同時為防止空氣中水蒸氣進入,最后還需要連接濃硫酸的洗氣瓶,所以正確的順序為:dfebcfdfecbf

2)①根據(jù)制備流程可知,三頸燒瓶中反應物為CaCl2H2O2、NH3H2O,產(chǎn)物為CaO28H2O,還應該生成NH4Cl,該反應的化學方程式為:CaCl2+H2O2+2NH3H2O+6H2O=CaO28H2O↓+2NH4Cl;

②支管B聯(lián)通儀器內(nèi)部與大氣壓,能夠平衡氣壓,便于恒壓滴液漏斗中的液體能夠順利滴下,答案為:平衡氣壓,便于恒壓滴液漏斗中的液體能夠順利滴下;

③由于過氧化鈣(CaO2)是一種白色晶體,無臭無味,能潮解,難溶于水,可與水緩慢反應,不溶于醇類、乙醚等,所以步驟③中洗滌CaO2·8H2O的液體X的最佳選擇是無水乙醇;答案選A

④利用反應CaCl2+H2O2+2NH3H2O+6H2O=CaO28H2O↓+2NH4Cl,在堿性環(huán)境下制取CaO2,常用冰水浴控制溫度在0℃左右,其可能的原因分析為:溫度低可減少過氧化氫的分解,提高過氧化氫的利用率,該反應是放熱反應,溫度低有利于提高CaO2·8H2O產(chǎn)率,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;

3)過氧化鈣氧化碘化鉀生成碘單質,碘遇淀粉變藍,故指示劑選淀粉溶液;根據(jù)電子轉移守恒關系及題中反應方程式,可得關系式:CaO2I22S2O32- ,設樣品中CaO2的質量分數(shù)為x,則

72gagx=2mol0.001cVmol,解得x=%,答案為:淀粉溶液;%。

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_________________________________________________________________。

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__________________________________________________________________。

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