Question

本題分子量用以下數據：H₂O=18.0　CaO=56.0　CaO₂=72.0過氧化鈣是一種安全無毒的氧化物，通常含有部分CaO，且帶有數量不等的結晶水．為分析某過氧化物樣品的組成，進行了如下實驗．
①稱取0.270克樣品，灼熱使之完全分解，生成CaO．O₂和H₂O，得到的O₂在標準狀況下的體積為33.6毫升．
②另取0.120克樣品，溶于稀鹽酸，加熱煮沸使生成的H₂O₂完全分解．然后將溶液中的Ca²⁺完全轉化成CaC₂O₄沉淀，經過濾洗滌后，將沉淀溶于熱的稀硫酸，用0.0200摩/升KMnO₄溶液滴定，共用去31.0毫升KMnO₄溶液．化學方程式如下：5CaC₂O₄+2KMnO₄+8H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+5CaSO₄+10CO₂↑+8H₂O
（1）寫出CaO₂受熱分解的化學方程式．
（2）計算樣品中的CaO₂的質量分數．
（3）計算樣品中的CaO₂?xH₂O的x值．

Answer 1

解：（1）樣品灼熱使之完全分解生成CaO、O₂和H₂O，則CaO₂受熱分解生成CaO和O₂，
則反應的方程式為2CaO₂2CaO+O₂，
答：CaO₂受熱分解的化學方程式為2CaO₂2CaO+O₂；
（2）
2CaO₂2CaO+O₂
2×72g 22.4L
m（CaO₂） 33.6×10^-3L
m（CaO₂）==0.216g，
w（CaO₂）==80%，
答：樣品中的CaO₂的質量分數為80%．
（3）n（KMnO₄）=31.0×10^-3L×0.0200mol/L=0.00062mol，
5CaC₂O₄+2KMnO₄+8H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+5CaSO₄+10CO₂↑+8H₂O
5 2
n（CaC₂O₄） 0.00062mol
n（CaC₂O₄）=n（Ca²⁺）=0.00062mol×=0.00155mol，
其中CaO₂所含的n（Ca²⁺）==0.00133mol，
m（CaO）=（0.00155mol-0.00133mol）×56.0g/mol=0.012g
所以：m（H₂O）=0.12g-0.012g-0.12g×80%=0.012g，
n（CaO₂）：n（H₂O）=：
x=．
答：品中的CaO₂?xH₂O的x值為．
分析：（1）由題意可知樣品灼熱使之完全分解生成CaO、O₂和H₂O，則CaO₂受熱分解生成CaO和O₂；
（2）根據分解方程式結合生成氧氣的體積可計算樣品中的CaO₂的質量分數；
（3）根據反應5CaC₂O₄+2KMnO₄+8H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+5CaSO₄+10CO₂↑+8H₂O可知樣品中n（Ca²⁺），結合CaO₂的質量分數可求的CaO的質量，進而計算水的質量，根據物質的量可計算x．
點評：本題考查較為綜合，涉及混合物的計算，物質的化學式的推斷，題目難度較大，注意物質的量應用于化學方程式的計算．