Question

純凈的過氧化鈣（CaO₂）難溶于水、乙醇，常溫下較為穩定．CaO₂?8H₂O在0℃時穩定，加熱至130℃時逐漸變為無水CaO₂．在實驗室可用鈣鹽制取CaO₂?8H₂O，再經脫水制得CaO₂．其制備過程如下：

根據以上信息，同答下列問題：
（1）用上述方法制取CaO₂?8H₂O的化學方程式是

 

；
（2）操作A的步驟為

 

；
（3）檢驗“水洗”已經洗凈的方法是

 

；
（4）測定產品中CaO₂的含量的實驗步驟是（己知：I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-）：
第一步：準確稱取a g產品于錐形瓶中，加入適量蒸餾水和過量的b g KI品體，再滴入適量2mol?L^-1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VmL．
①第三步反應完全時的現象為

 

；
②產品中CaO₂的質量分數為

 

（用字母表示）；
③某同學經實驗測得產品中CaO₂的質量分數偏高，造成偏高的原因是（測定過程中由操作產生的誤差忽略不計，用離子方程式表示）

 

．

Answer 1

分析：（1）實驗的目的為制備CaO₂?8H₂O，則流程中的沉淀應為CaO₂?8H₂O，根據質量守恒判斷還應有NH₄Cl生成，根據質量守恒定律可寫出反應的化學方程式；
（2）氯化銨溶液中的銨根離子水解顯示酸性，加入鹽酸可以抑制水解，根據溶液獲得晶體的方法來回答；
（3）據檢驗Cl^-離子的方法，可用稀硝酸酸化的硝酸銀溶液檢驗；
（4）①根據反應I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-，碘單質和淀粉相遇會出現藍色；
②根據反應的離子方程式，CaO₂+4H⁺+2I^-═Ca²⁺+2H₂O+I₂，I₂+2S₂O₃^2-→2I^-+S₄O₆^2-，建立過氧化鈣和硫代硫酸鈉之間的關系計算即可；
③碘離子具有還原性，易被氧化為碘單質．

解答：解：（1）本實驗的目的為制備CaO₂?8H₂O，則流程中的沉淀應為CaO₂?8H₂O，根據質量守恒判斷還應有NH₄Cl生成，故可寫出反應的化學方程式為：CaCl₂+H₂O₂+2NH₃?H₂O+6H₂O=CaO₂?8H₂O↓+2NH₄Cl，故答案為：CaCl₂+H₂O₂+2NH₃?H₂O+6H₂O=CaO₂?8H₂O↓+2NH₄Cl；
（2）要從氯化銨溶液中獲得氯化銨晶體，具體操作是：向濾液中加入適量HCl，蒸發濃縮，冷卻結晶，過濾，洗滌，干燥，故答案為：向濾液中加入適量HCl，蒸發濃縮，冷卻結晶，過濾，洗滌，干燥；
（3）濾液中含有大量的Cl^-離子，為將沉淀洗滌干凈，應充分洗滌，根據檢驗Cl^-離子的方法，可用稀硝酸酸化的硝酸銀溶液檢驗，反應的離子方程式為：Cl^-+Ag⁺═AgCl↓，故答案為：取少許洗滌液，向其中加入稀硝酸酸化的硝酸銀溶液，若不產生白色沉淀，則說明已經洗凈；
（4））①CaO₂具有強氧化性，溶液中加入KI晶體和淀粉溶液，生成的碘單質遇淀粉變藍色，反應的離子方程式為：CaO₂+4H⁺+2I^-═Ca²⁺+2H₂O+I₂，故答案為：溶液由藍色變為無色，且30s不恢復；
②根據反應的離子方程式，CaO₂+4H⁺+2I^-═Ca²⁺+2H₂O+I₂，I₂+2S₂O₃^2-→2I^-+S₄O₆^2-，可得關系式并以此進行計算：
CaO₂～2S₂O₃^2-
72g    2mol
m       cV×10^-3mol
m=

92g×cV×10-3mol

2mol

=36cV×10^-3_g
則CaO₂的質量分數為

36cV×10-3

a

，故答案為：

36cV×10-3

a

；
③根據試驗過程可以知道過氧化鈣的量和碘單質的量是正比例關系，并且碘單質的量是根據硫代硫酸鈉來測定的，碘離子具有還原性，易被氧化為碘單質，酸性環境下，4H⁺+4I^-+O₂=2I₂+2H₂O，所以消耗的硫代硫酸鈉量偏多，測得產品中CaO₂的質量分數偏高，故答案為：4H⁺+4I^-+O₂=2I₂+2H₂O．

點評：本題考查形式為物質制備流程圖題目，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．