Question

過氧化鈣（CaO₂）廣泛應用于水產養殖、污水處理等領域，是優良的供養劑．
【制備CaO₂】工業制備過氧化鈣的一種方法是氫氧化鈣法．
（1）Ca（OH）₂和H₂O₂在有水存在的條件下生成CaO₂?8H₂O，它在120℃時完全分解為CaO₂等．有關化學反應方程式為：________，________．
【測定CaO₂純度】CaO₂在350℃時能迅速分解，生成CaO和O₂．右圖是實驗室測定產品中CaO₂含量的裝置．
（2）檢查裝置氣密性的方法是：連接好裝置，從漏斗注水，量氣管兩邊形成高度差，做好標記，一段時間后，高度差________，說明氣密性良好．
（3）正確讀取量氣管內液面的初始、最終讀數前都需進行的操作是________．
（4）加熱小試管時，隨著過氧化鈣分解，量氣管內的液面逐漸下降，為防止試管和量氣管內氣體壓強過大，可將漏斗________（填“上提”或“下移”）．
（5）計算含量需要測定的數據有________．（填字母序號）
A．氧氣的體積　 B．樣品的質量　　C．反應的時間
（6）若樣品質量為0.20g，反應前量氣管讀數為2.10mL，反應后量氣管讀數為24.50mL（常溫下氧氣的密度為1.429g/L）．實驗中量氣管的最佳規格是________．（填字母序號）
A．50mL　　　B．100mL　　　C．1L
（7）樣品中CaO₂含量為________．
（8）若樣品質量用w表示，反應前稱量藥品和小試管總質量為m g，反應后在空氣中冷卻，稱量藥品和小試管總質量為n g，則CaO₂含量=×100%．此方案測定結果偏小的原因可能是________．

Answer 1

解：（1）Ca（OH）₂和H₂O₂反應生成CaO₂?8H₂O，化學反應方程式為：Ca（OH）₂+H₂O₂+6H₂O=CaO₂?8H₂O；CaO₂?8H₂O在120℃時完全分解為CaO₂，化學反應方程式為：CaO₂?8H₂OCaO₂+8H₂O；
（2）檢查裝置氣密性的方法是：連接好裝置，從漏斗注水，量氣管兩邊形成高度差，做好標記，一段時間后，高度差不變，說明氣密性良好；
（3）連通器的原理可知應該調節兩邊液面相平，正確讀取量氣管內液面的初始、最終讀數前都需進行的操作是調節兩邊液面相平；
（4）液面越低壓強越小，所以加熱小試管時，隨著過氧化鈣分解，量氣管內的液面逐漸下降，為防止試管和量氣管內氣體壓強過大，可將漏斗下移；
（5）氧氣的體積和密度求出氧氣的質量，然后利用氧氣的質量求出過氧化鈣的質量，從而根據樣品的質量可以求出樣品中過氧化鈣的含量，計算含量需要測定的數據有氧氣的體積和樣品的質量；
（6）選用量氣管要接近所測得體積，太大或太小都會產生誤差，反應前量氣管讀數為2.10mL，反應后量氣管讀數為24.50mL（常溫下氧氣的密度為1.429g/L）．實驗中量氣管的最佳規格是50mL；
（7）由題意知，氧氣的體積為24.50mL-2.10mL=22.4mL；氧氣的質量=22.4mL×1.429g/L=0.032g．設樣品中過氧化鈣的質量為x．
2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑
144 32
x 0.032g

x=0.144g
樣品中過氧化鈣的含量=×100%=72%
答：樣品中過氧化鈣的含量為72%．
（8）氧化鈣會吸收空氣中的水生成氫氧化鈣，所以反應后在空氣中冷卻，會使得稱量藥品和小試管總質量變大，n變大，故CaO₂含量=×100%變小，從而使測定結果偏小．
故答案為：（1）Ca（OH）₂+H₂O₂+6H₂O=CaO₂?8H₂O；CaO₂?8H₂OCaO₂+8H₂O；
（2）不變； （3）調節兩邊液面相平； （4）下移； （5）AB； （6）A；
（7）72%；
（8）在空氣中冷卻導致CaO吸收水蒸氣．
分析：（1）根據Ca（OH）₂和H₂O₂反應生成CaO₂?8H₂O以及CaO₂?8H₂O在120℃時完全分解為CaO₂進行解答；
（2）根據高度差不變可以證明裝置氣密性良好進行解答；
（3）根據連通器的原理可知應該調節兩邊液面相平在進行操作進行解答；
（4）根據液面越低壓強越小進行解答；
（5）根據氧氣的體積和密度求出氧氣的質量以及樣品的質量可以求出樣品中過氧化鈣的含量進行解答；
（6）根據量筒的使用原則進行解答；
（7）根據氧氣的體積和密度求出氧氣的質量以及樣品的質量可以求出樣品中過氧化鈣的含量進行解答；
（8）根據氧化鈣和水反應進行分析．
點評：本題涉及物質的化學方程式的書寫，實驗方法和實驗操作、物質的檢驗和計算等問題，做題時注意分析體重關鍵信息，掌握實驗基本操作等問題，本題較為綜合．