Question

【題目】過氧化鈣是一種新型的多功能無機化工產品，常溫下是無色或淡黃色粉末，易溶于酸，難溶于水、乙醇等溶劑。某實驗小組在低溫和通入氨氣的堿性條件下，利用鈣鹽與過氧化氫反應制取CaO2·8H2O沉淀(該反應是一個放熱反應)。

（1）儀器X的名稱是___，檢查整個裝置氣密性的方法為：____

（2）儀器B的作用是_______，CaO2的電子式為______

（3）寫出A中發生反應的化學方程式：______。

（4）制取CaO2·8H2O時，冰水浴維持反應在0～5℃的低溫下進行，原因是____。生成CaO2·8H2O的化學方程為____。

（5）2.76 gCaO2·8H2O樣品受熱脫水過程的熱重曲線(樣品質量隨溫度變化的曲線，140℃時完全脫水，雜質受熱不分解)如圖所示。

①試確定60℃時CaO2·xH2O中x=______。

②該樣品中CaO2的質量分數為______（保留4位有效數字）。

Answer 1

【答案】分液漏斗 將K關閉，從分液漏斗中加水，一段時間后，液體不能順利滴下 防止倒吸 2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 低于0℃，液體易凍結，反應困難，溫度過高，過氧化氫分解速率加快 CaCl2＋2NH3＋8H2O+2H2O2=CaO2·8H2O+2NH4Cl 3 26.09‰

【解析】

（1）根據X的特征可知為分液漏斗；檢查整個裝置氣密性的方法為將K關閉，從分液漏斗中加水，一段時間后，液體不能順利滴下，說明氣密性良好；

（2）氨氣極易溶于水，長頸漏斗插入三頸燒瓶的溶液中防止倒吸；CaO2為離子化合物，由鈣離子和過氧根離子組成；

（3）實驗室中用氯化銨和氫氧化鈣固體共熱制取氨氣；

（4）低于O℃，液體易凍結，反應困難，溫度過高，過氧化氫分解速率加快，CaCl2與H2O2、NH3、H2O反應生成CaO28H2O與NH4Cl；

（5）①140℃時完全脫水，雜質受熱不分解，結合樣品總質量計算出結晶水的總質量、物質的量，從而得出樣品中CaO28H2O物質的量，再根據60℃時固體的質量計算出失去結晶水的質量、物質的量，進而計算出CaO2xH2O中的x；

②根據①計算出的樣品中CaO2的物質的量，根據m=nM計算出其質量，再計算出樣品中CaO28H2O的純度

（1）根據X的構造可知X為分液漏斗；檢查整個裝置氣密性的方法為將K關閉，從分液漏斗中加水，一段時間后，液體不能順利滴下，說明氣密性良好，故答案為：分液漏斗；將K關閉，從分液漏斗中加水，一段時間后，液體不能順利滴下；

（2）B為長頸漏斗，插入三頸燒瓶的溶液中，可以防止因氨氣極易溶于水而產生倒吸；CaO2為離子化合物，由鈣離子和過氧根離子組成，電子式為，故答案為：防倒吸；；

（3）實驗室中用氯化銨和氫氧化鈣固體共熱制取氨氣，反應的化學方程式為2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O，故答案為：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O；

（4）由于低于0℃，液體易凍結，反應困難，而溫度較高，過氧化氫分解速率加快，所以制取CaO28H2O一般在0℃～5℃的低溫下進行；根據裝置C中的物質得出制取的原理方程式為：CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O=2NH4Cl+CaO28H2O，故答案為：低于0℃，液體易凍結，反應困難，溫度較高，過氧化氫分解速率加快；CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O=2NH4Cl+CaO28H2O；（5）①140℃時完全脫水，雜質受熱不分解，則樣品中CaO28H2O含有的結晶水的總質量為（2.76g-1.32g）=1.44g，結晶水的物質的量為=0.08mol，60℃時固體的質量為1.86g，失去結晶水的質量為：2.76g-1. 86g=0.9g，失去結晶水的物質的量為=0.05mol，原樣品中含有CaO28H2O的物質的量為=0.01mol，所以60℃時失去結晶水的個數為=5，故60℃時CaO2xH2O中x=8-,5=3，故答案為：3；

②根據①可知CaO28H2O的物質的量為0.01mol，則CaO2的物質的量也是0.01mol，其質量為：72g/mol×0.01mol=0.72g，樣品中CaO2的純度為×100%≈26.09%，故答案為：26.09%。