Question

【題目】過氧化鎂（MgO2）是一種鎂精細化工產品。在醫療上可用來治療消化不良、胃酸過多等疾病。在環境保護方面，過氧化鎂可用來處理地下水污染的土壤。還可以用于牙膏，對牙齒有漂白和防過敏的作用。某化學興趣小組對過氧化鎂的性質和制備等進行了以下研究。

一．過氧化鎂的性質

（1）過氧化鎂（其中氧元素的化合價為____）是一種白色的粉末，其外觀與物理性質與氧化鎂相似�；瘜W性質不夠穩定，不溶于水，但逐漸的被分解放出氧氣。

過氧化鎂有強氧化性，常溫下比較穩定，但是加熱時會分解生成氧氣和氧化鎂。請下出該反應的化學方程式________。

（2）過氧化鎂易溶于稀鹽酸，發生反應：MgO2+2HCl=MgCl2+H2O2同時溫度升高，說明該反應熱量__________（填“放出”或“吸收”）。

二．過氧化鎂的制備

下圖是利用堿式碳酸鎂（Mg2(OH)2CO3）和30%的過氧化氫溶液來制取過氧化鎂。

（資料）①堿式碳酸鎂與碳酸鎂有相似的化學性質，能與稀鹽酸反應產生二氧化碳②氧化鎂與過氧化氫反應放出大量的熱

（3）檢測煅燒過程堿式碳酸鎂完全分解的方法是_________（寫出具體的操作和現象）；上述生產過程加入穩定的劑的作用是________。

（4）用上述堿式碳酸鎂在550、600、650及700℃下煅燒一定的時間生成氧化鎂。用上述條件制備的氧化鎂分別與30%雙氧水反應合成過氧化鎂產率（見圖1和圖2）。

堿式碳酸鎂煅燒的溫度適宜控制在________℃，煅燒的時間適宜控制在______h。

（5）結果在適宜的溫度和時間下，堿式碳酸鎂能完全分解，并且得到的氧化鎂顆粒表面積最大，能與30%過氧化氫充分反應，所以產率高。推測700℃時，產率明顯降低的可能的原因____。

三．過氧化鎂產品純度檢測

在生產過程中，過氧化鎂中常常含有少量的氧化鎂雜質（其他雜質不考慮），以下是該小組進行純度檢測的實驗裝置和實驗步驟。

①檢查裝置氣密性，裝入藥品（樣品質量為0.7g），調節刻度管使左右兩邊液面相平，刻度管度數為10.0mL。

②打開分液漏斗開關，待瓶中無氣泡產生時，關閉開關。

③再次調節刻度管使左右兩邊液面相平，刻度管度數為122mL。

（6）稀鹽酸中放入的少量硫酸銅溶液目的是__________。

（7）根據上面實驗數據計算樣品中過氧化鎂的質量分數__________（寫出具體的計算過程，實驗條件下O2密度為1.429g/L）。

（8）該小組同學所測得質量分數比實際結果偏大，你覺得可能的原因是（_______）

A 生成的氧氣有少量溶于水 B 未等裝置冷卻到室溫就開始讀數

C 雜質與鹽酸反應能產生少量的氣體 D 滴入的稀鹽酸占了一部分氣體的體積

Answer 1

【答案】－1價 2MgO22MgO+O2↑ 放熱 取少量煅燒后的固體，滴入稀鹽酸，無氣泡產生 防止過氧化氫受熱分解或防止過氧化鎂受熱分解 650 2 700℃時，生成的氧化鎂顆粒的表面積減小，與過氧化氫反應不充分 作過氧化氫分解的催化劑 80% BD

【解析】

（1）過氧化鎂中鎂顯+2價，設有元素的化合價為x，則+2+2x=0，的x=-1，故過氧化鎂中氧元素的化合價為-1；過氧化鎂有強氧化性，常溫下比較穩定，但是加熱時會分解生成氧氣和氧化鎂，該反應的化學方程式為： ；

（2）過氧化鎂易溶于稀鹽酸，發生反應：MgO2+2HCl=MgCl2+H2O2同時溫度升高，說明該反應放出熱量；

（3）檢測煅燒過程堿式碳酸鎂完全分解的方法是：取少量煅燒后的固體，滴入稀鹽酸，無氣泡產生；上述生產過程加入穩定的劑的作用是：防止過氧化氫受熱分解或防止過氧化鎂受熱分解。

（4）根據圖1和圖2，堿式碳酸鎂煅燒的溫度適宜控制在650℃，煅燒的時間適宜控制在2h。

（5）在適宜的溫度和時間下，堿式碳酸鎂能完全分解，并且得到的氧化鎂顆粒表面積最大，能與30%過氧化氫充分反應，所以產率高。推測700℃時，產率明顯降低的可能的原因是：700℃時，生成的氧化鎂顆粒的表面積減小，與過氧化氫反應不充分。

（6）稀鹽酸中放入的少量硫酸銅溶液目的是：作過氧化氫分解的催化劑；

（7）設過氧化鎂的質量為x，反應后刻度管數為122mL，故生成氧氣的體積為122mL-10mL=112mL,由MgO2+2HCl=MgCl2+H2O2，2H2O22H2O+O2↑得：

X=0.56g

所以樣品中過氧化鎂 的質量分數為 ；

（8）該小組同學所測得質量分數比實際結果偏大，你覺得可能的原因是：

A、生成的氧氣有少量溶于水，會使氧氣體積偏小 ，導致測量結果偏��；

B、未等裝置冷卻到室溫就開始讀數，氣體受熱膨脹，會使氧氣體積偏大，過氧化鎂質量增大 ，故樣品中過氧化鎂質量分數偏大 ；

C、雜質與鹽酸能反應，會使測量結果偏��；

D、滴入的稀鹽酸占了一部分氣體的體積，會使氧氣體積偏大 ，導致測量結果偏大。故選BD。