Question

1．過氧化鈣可以作為增氧劑，易溶于酸，難溶于水、乙醇等溶劑．用鈣鹽制取CaO₂•8H₂O沉淀（該反應是一個放熱反應）裝置如圖1所示．

（1）裝置A是制取氨氣的裝置，儀器B的作用是防止倒吸．
（2）制取CaO₂•8H₂O一般在5℃左右的低溫下進行，不可太高，原因是溫度過高，過氧化氫容易分解；寫出生成CaO₂•8H₂O的化學方程式CaCl₂+H₂O₂+2NH₃+8H₂O═CaO₂•8H₂O↓+2NH₄Cl，反應后抽濾且用冰水洗滌，加熱至200℃可制得粗品CaO₂
（3）CaO₂含量測定可以用高錳酸鉀滴定法，準確稱取一定質量的粗品于250mL錐形瓶中，加人50 mL水和適量鹽酸酸化，震蕩使其溶解，立即用0.1 mol/L KMnO₄標準溶液滴定，寫出相關的離子反應方程式（不考慮高錳酸鉀與鹽酸的反應）5CaO₂+2MnO₄^-+16H⁺═2Mn²⁺+5Ca²⁺+5O₂↑+8H₂O
（4）含量測定還可以用間接碘量法、熱分解法等，其中熱分解法裝置如圖2所示：先檢查裝置的氣密性．然后在量氣管中注人一定量的水，在試管A中加入9.0g樣品，連接好裝置：充分加熱小試管．若產生氣體折算到標況下為1120 mL氣體，則CaO₂純度為：80%
（5）熱分解法誤差較大，要減小誤差，假設樣品分解完全，你認為關鍵要（任答兩點）：
①檢驗裝置氣密性；②溫度要冷卻至室溫才可讀數．
（6）間接碘量法是加入鹽酸酸化后再加人過置的碘化鉀溶液與過氧化鈣反應，然后加 人入淀粉指示劑．用硫代硫酸鈉滴定生成的碘單質，寫出生成碘單質的化學方程式CaO₂+2KI+4HCl=I₂+CaCl₂+2KCl+2H₂O．

Answer 1

分析 （1）A裝置制備氨氣，氨氣極易溶于水，通入C中溶液中，會發生倒吸，可以判斷B裝置作用；
（2）溫度過高，過氧化氫容易分解；結合C中物質可知，過氧化氫、氨氣、氯化鈣在溶液中反應生成CaO₂•8H₂O，同時還生成氯化銨；
（3）CaO₂酸化得到H₂O₂與氯化鈣，過氧化氫被酸性高錳酸鉀氧化生成氧氣，還原得到氯化錳；
（4）加熱發生反應：2CaO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CaO+O₂↑，根據氧氣體積計算樣品中CaO₂的質量，進而計算CaO₂的純度．
（5）利用生成氣體的體積計算樣品中CaO₂的質量，體積測定要準確，裝置氣密性要好，氣體具有熱脹冷縮性質，應恢復室溫再測定氣體的體積；
（6）由題目信息可知，CaO₂與KI在酸性條件下反應生成I₂，I元素發生氧化反應，CaO₂中氧元素發生還原反應生成水，同時生成KCl、氯化鈣．

解答 解：（1）A裝置制備氨氣，氨氣極易溶于水，通入C中溶液中，會發生倒吸，可知B裝置作用是：防止倒吸，
故答案為：防止倒吸；
（2）由于溫度過高，過氧化氫容易分解，CaO₂•8H₂O一般在5℃左右的低溫下進行，不可太高；結合C中物質可知，過氧化氫、氨氣、氯化鈣在溶液中反應生成CaO₂•8H₂O，同時還生成氯化銨，反應方程式為：CaCl₂+H₂O₂+2NH₃+8H₂O═CaO₂•8H₂O↓+2NH₄Cl，
故答案為：溫度過高，過氧化氫容易分解；CaCl₂+H₂O₂+2NH₃+8H₂O═CaO₂•8H₂O↓+2NH₄Cl；
（3）CaO₂酸化得到H₂O₂與氯化鈣，過氧化氫被酸性高錳酸鉀氧化生成氧氣，還原得到氯化錳，反應離子方程式為：5CaO₂+2MnO₄^-+16H⁺═2Mn²⁺+5Ca²⁺+5O₂↑+8H₂O；
故答案為：5CaO₂+2MnO₄^-+16H⁺═2Mn²⁺+5Ca²⁺+5O₂↑+8H₂O；
（4）加熱發生反應：2CaO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CaO+O₂↑，生成氧氣為$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05mol，故樣品中CaO₂的質量為0.05mol×2×72g/mol=7.2g，則CaO₂的純度為$\frac{7.2g}{9.0g}$×100%=80%，
故答案為：80%；
（5）利用生成氣體的體積計算樣品中CaO₂的質量，氣體體積測定要準確，實驗關鍵要：檢驗裝置氣密性，溫度要冷卻至室溫才可讀取氣體的體積，
故答案為：檢驗裝置氣密性；溫度要冷卻至室溫才可讀數；
（6）由題目信息可知，CaO₂與KI在酸性條件下反應生成I₂，I元素發生氧化反應，CaO₂中氧元素發生還原反應生成水，同時生成KCl、氯化鈣，反應方程式為：CaO₂+2KI+4HCl=I₂+CaCl₂+2KCl+2H₂O，
故答案為：CaO₂+2KI+4HCl=I₂+CaCl₂+2KCl+2H₂O．

點評 本題考查實驗制備，涉及方程式的書寫、物質含量測定、對操作與裝置的分析評價，明確實驗原理是解答關鍵，充分考查了學生的分析理解能力、知識遷移運用能力，難度中等．