Question

（12分）過氧化鈣可以用于改善地表水質、處理含重金屬粒子廢水和治理赤潮，也可用于應急供氧等。工業上生產過氧化鈣的主要流程如下：

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的化學方程式是                    ；

（2）檢驗“水洗”是否合格的方法是                    ；

（3）沉淀時常用冰水控制溫度在0℃左右，其可能原因是（寫出兩種）：

①                    ；②                    。

（4）測定產品中CaO₂的含量的實驗步驟是：

第一步：準確稱取a g產品于有塞錐形瓶中，加入適量蒸餾水和過量的b g KI晶體，再滴入少量2 mol/L的H₂SO₄溶液，充分反應。

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c mol·L^—1的Na₂S₂O₃溶液至反應完全，消耗Na₂S₂O₃溶液V mL。

[已知：I₂+2S₂O₃^2－= 2I^－+S₄O₆^2－]

①CaO₂的質量分數為                     (用字母表示)；

②某同學第一步和第二步的操作都很規范，第三步滴速太慢，這樣測得的CaO₂的質量分數可能         （填“不受影響”、“偏低”或“偏高”），原因是_______________。

 

Answer 1

【答案】

（1）CaCl₂+H₂O₂+2NH₃+8H₂O = CaO₂·8H₂O↓+2NH₄Cl （2分）

（2）可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，看是否產生白色沉淀。（2分）

（3）①溫度低可減少過氧化氫的分解，提高過氧化氫的利用率（1分）；

②該反應是放熱反應，溫度低有利于提高CaO₂·8H₂O產率（1分）。

（4）①，（2分）

②偏高(2分)，在酸性條件下空氣中的O₂也可以把KI氧化為I₂，使消耗的Na₂S₂O₃增多，從而使測得的CaO₂的質量分數偏高。(2分)

【解析】（1）根據反應物有氨氣可知，生成物應該還有氯化銨，所以方程式為CaCl₂+H₂O₂+2NH₃+8H₂O = CaO₂·8H₂O↓+2NH₄Cl。

（2）水洗的目的是除去沉淀表面的氯離子，所以可以通過檢驗氯離子的方法進行驗證，即可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，看是否產生白色沉淀。

（3）由于雙氧水受熱易分解，所以溫度低可減少過氧化氫的分解，提高過氧化氫的利用率；另一方面該反應是放熱反應，溫度低有利于提高CaO₂·8H₂O產率。

（4）①CaO₂具有氧化性，能被碘化鉀氧化生成單質碘，方程式為CaO₂＋2KI＋2H₂SO₄=CaSO₄＋K₂SO₄＋I₂＋2H₂O。所以根據方程式可知CaO₂～2Na₂S₂O₃，因此CaO₂的物質的量是0.0005cVmol，所以CaO₂的質量分數為。

②如果滴速過慢，而空氣中的氧氣在酸性條件下也可以把KI氧化為I₂，使消耗的Na₂S₂O₃增多，從而使測得的CaO₂的質量分數偏高。