Question

【題目】過氧化鈣可以用于改善地表水質(zhì)，處理含重金屬元素廢水和治理赤潮，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___。

(2)檢驗“水洗”操作濾液中是否含Cl-，的正確操作是___。

(3)沉淀時常用冰水控制溫度在0℃左右有利于提高CaO2·8H2O產(chǎn)率，其可能原因是(寫出兩種)①___；②___。

(4)測定產(chǎn)品中CaO2含量的實驗步驟：

第一步：準(zhǔn)確稱取ag產(chǎn)品于有塞錐形瓶中，加入適量蒸餾水和過量的bgKI晶體，

再滴入少量2mol·L-1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cmol·L-1的Na2S2O3溶液至反應(yīng)完全，消耗Na2S2O3溶液

VmL。(已知：I2＋2S2O32-=2I－＋S4O62-)

①CaO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___(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，這樣測得的CaO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可能___(填“不變”、“偏低”或“偏高”)，原因是___。

Answer 1

【答案】CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O=CaO2·8H2O↓+2NH4Cl 取最后一次洗滌液于試管中，滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液，看是否產(chǎn)生白色沉淀 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(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度低有利于提高CaO2·8H2O的產(chǎn)率 ×100% 偏高 滴速太慢，S2O在滴定過程中被氧氣氧化

【解析】

根據(jù)流程圖可得，氯化鈣溶于水后，通入氨氣和30%的雙氧水反應(yīng)，CaCl2＋H2O2＋2NH3＋8H2O=CaO2·8H2O↓＋2NH4Cl，過濾后得到副產(chǎn)品NH4Cl，沉淀為CaO2·8H2O，對沉淀先用水洗除去表面的雜質(zhì)，再用乙醇洗，最后放入烤箱中控制烤箱的溫度低于350℃進行烘干得到產(chǎn)品過氧化鈣，據(jù)此分析解答。

(1)本實驗的目的是制備CaO2·8H2O固體，根據(jù)分析，流程中的沉淀應(yīng)為CaO2·8H2O，根據(jù)質(zhì)量守恒判斷還應(yīng)有NH4Cl生成，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCl2＋H2O2＋2NH3＋8H2O=CaO2·8H2O↓＋2NH4Cl；

(2)濾液中含有大量的Cl－，為將沉淀洗滌干凈，應(yīng)充分洗滌，根據(jù)檢驗Cl－的方法，可用稀硝酸酸化的硝酸銀溶液檢驗。檢驗“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)沉淀時常用冰水控制溫度在0 ℃左右，其可能原因是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(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度低有利于提高CaO2·8H2O的產(chǎn)率；

(4)①根據(jù)實驗操作，CaO2將KI氧化成碘單質(zhì)，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaO2＋2KI＋2H2SO4=I2＋CaSO4＋K2SO4＋2H2O；根據(jù)反應(yīng)的離子方程式：CaO2＋4H＋＋2I－=Ca2＋＋2H2O＋I2，I2＋2S2O32-=2I－＋S4O62-，可得關(guān)系式：CaO2～2S2O32-，則CaO2的質(zhì)量為=0.036cVg，CaO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%；

②S2O32-有還原性，由于滴速太慢，S2O32-在滴定過程中被氧氣氧化導(dǎo)致消耗體積偏大，從CaO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達式可知使計算結(jié)果偏高。