Question

16．過氧化鈣是一種安全無毒的物質，常帶有數量不等的結晶水，由于長時間放置，通常還含有部分CaO，為測定樣品中過氧化鈣的組成與含量，進行如下實驗：
（1）稱取0.542g某過氧化鈣樣品，灼熱時發生如下反應：2CaO₂•XH₂O $\stackrel{加熱}{→}$2CaO+O₂↑+2XH₂O．在標準狀況下得到的O₂體積為67.2mL，求該樣品中CaO₂的物質的量為0.006mol
（2）另取同一樣品0.542g，溶于適量的稀鹽酸中，然后加入足量的Na₂CO₃溶液，將溶液中Ca²⁺全部轉化為CaCO₃沉淀，得到干燥的CaCO₃ 0.700g．
①計算樣品中CaO₂•XH₂O的X值．
②若用化學式表示該樣品的組成，應表示為CaO•6CaO₂•3H₂O．

Answer 1

分析 （1）首先計算氧氣的物質的量，根據方程式計算CaO₂的物質的量；
（2）根據CaCO₃沉淀的質量可得樣品中Ca元素的質量，根據Ca元素質量守恒計算CaO的質量，總質量減去CaO₂和CaO的質量即得水的質量，進而計算H₂O和CaO₂的物質的量比值，即可得到x的值．

解答 解：（1）n（O₂）=$\frac{0.0672L}{22.4L/mol}$=0.003mol，
2（CaO₂•xH₂O）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CaO+O₂↑+2xH₂O
       2mol                           1mol
n（CaO₂•xH₂O）            0.003mol
 n（CaO₂•xH₂O）=0.006mol，
則n（CaO₂）=n（CaO₂•xH₂O）=0.006mol，
故答案為：0.006mol；
（2）n（CaCO₃）=$\frac{0.70g}{100g/mol}$=0.007mol，
①樣品中水的質量為：m（H₂O）=0.542g-m（CaO₂）-m（CaO）=0.542g-0.006mol×72g/mol-0.056g=0.054g，n（H₂O）=$\frac{0.054g}{18g/mol}$=0.003mol，
x=$\frac{n（{H}_{2}O）}{n（Ca{O}_{2}）}$=$\frac{0.003mol}{0.006mol}$=0.5，
n（H₂O）=$\frac{0.054g}{18g/mol}$=0.003mol，
x=$\frac{n（{H}_{2}O）}{n（Ca{O}_{2}）}$=$\frac{0.003mol}{0.006mol}$=0.5，
答：樣品中CaO₂•xH₂O的x值為0.5；
②根據Ca元素守恒，可知：n（CaO）=0.007mol-0.006mol=0.001mol，
所以樣品的組成為：CaO•6CaO₂•3H₂O，
故答案為：CaO•6CaO₂•3H₂O．

點評 本題考查混合物的計算，題目難度中等，注意根據反應的化學方程式，從質量守恒的角度計算．