Question

16．過氧化鈣（CaO₂）廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖、污水處理等領(lǐng)域，是優(yōu)良的供氧劑．
資料：過氧化鈣（CaO₂）常溫下能與水反應(yīng)生成氫氧化鈣和氧氣．
探究一：證明某種供氧劑的主要成分為過氧化鈣
（1）取一定量該供氧劑放置于試管中，向其中加水，再將帶火星的木條伸入試管口中，觀察到帶火星的木條復(fù)燃，證明該供氧劑的主要成分為過氧化鈣．
（2）此供氧劑的保存方法是密封、干燥保存．
（3）此供氧劑長(zhǎng)期暴露在空氣中，會(huì)變質(zhì)生成CaCO₃．為檢驗(yàn)此供氧劑是否變質(zhì)，可向其加入稀鹽酸，若觀察到有氣泡生成，則判斷此供氧劑已變質(zhì)．你是否認(rèn)同上述方案，理由是不認(rèn)同，因?yàn)辂}酸中的水與CaO₂反應(yīng)會(huì)生成O₂，即使沒有CaCO₃與鹽酸反應(yīng)生成CO₂，也會(huì)有氣泡生成．
探究二：此類供氧劑中過氧化鈣（CaO₂）的含量測(cè)定
方案一：通過測(cè)定產(chǎn)生氧氣的體積，最終計(jì)算出供氧劑中過氧化鈣的含量．

（1）取一定質(zhì)量的供氧劑溶于水，按照?qǐng)D一裝置進(jìn)行裝配．充分反應(yīng)后，待量筒中液面不再變化，還要使量筒內(nèi)外液面相平，再讀出體積．
（2）為保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，收集氣體的時(shí)機(jī)是a．
a．導(dǎo)管口還沒有氣泡產(chǎn)生時(shí)  b．導(dǎo)管口連續(xù)均勻冒出氣泡時(shí)  c．導(dǎo)管口冒出氣泡很多時(shí)
（3）用此裝置測(cè)得的含量會(huì)偏大，如果將發(fā)生裝置換成圖二中的裝置BCD（填序號(hào)）可以避免此誤差．
方案二：把樣品中的過氧化鈣轉(zhuǎn)化為碳酸鈣，通過測(cè)定碳酸鈣沉淀的質(zhì)量，進(jìn)而求得過氧化鈣的質(zhì)量．具體流程如圖三．
（1）寫出供氧劑與水反應(yīng)的化學(xué)方程式2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑；
（2）滴加的Na₂CO₃溶液要過量的原因是使氯化鈣完全轉(zhuǎn)化為沉淀；
（3）洗滌沉淀的目的是除去沉淀表面的可溶性雜質(zhì)，測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確；
（4）檢驗(yàn)沉淀已經(jīng)洗滌干凈的方法是：取最后一次洗滌液，滴加硝酸銀溶液，若無明顯現(xiàn)象，則表示已經(jīng)洗凈．
（5）若供氧劑的質(zhì)量m=5g，碳酸鈣質(zhì)量n=5g，請(qǐng)通過計(jì)算得出供氧劑中的過氧化鈣的含量．72.0%
（6）若CaCO₃沉淀過濾后不洗滌，則過氧化鈣的含量將偏大 （填“偏大”、“偏小”或“無影響”）．
（7）此方案排除所加試劑和操作的原因，測(cè)定的過氧化鈣含量也可能偏大，原因是所測(cè)樣品中Ca元素還可能還來源于變質(zhì)生成的Ca（OH）₂、CaCO₃，從而導(dǎo)致所測(cè)過氧化鈣含量偏大．

Answer 1

分析 探究一：氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃；
根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)可以判斷保存方法；
探究二：為保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，收集氣體的時(shí)機(jī)是導(dǎo)管口還沒有氣泡產(chǎn)生時(shí)，因?yàn)檫@樣不會(huì)導(dǎo)致生成的氣體損失，全面進(jìn)入量筒中；
根據(jù)反應(yīng)物、生成物、反應(yīng)條件及其質(zhì)量守恒定律可以書寫反應(yīng)的化學(xué)方程式；
滴加的Na₂CO₃溶液要過量的原因是使氯化鈣完全反應(yīng)；
氯化鈉能和硝酸銀反應(yīng)生成白色沉淀氯化銀和硝酸鈉；
根據(jù)提供的數(shù)據(jù)和反應(yīng)的化學(xué)方程式可以進(jìn)行相關(guān)方面的計(jì)算．

解答 解：探究一：（1）取一定量該供氧劑放置于試管中，向其中加水，再將帶火星的木條伸入試管口中，觀察到帶火星的木條復(fù)燃，證明該供氧劑的主要成分為過氧化鈣．
故填：帶火星的木條復(fù)燃．
（2）此供氧劑能和水反應(yīng)，因此保存方法是密封、干燥保存．
故填：密封、干燥保存．
（3）因?yàn)辂}酸中的水與CaO₂反應(yīng)會(huì)生成O₂，即使沒有CaCO₃與鹽酸反應(yīng)生成CO₂，也會(huì)有氣泡生成，因此不能通過觀察到有氣泡生成來判斷此供氧劑已變質(zhì)．
故填：不認(rèn)同，因?yàn)辂}酸中的水與CaO₂反應(yīng)會(huì)生成O₂，即使沒有CaCO₃與鹽酸反應(yīng)生成CO₂，也會(huì)有氣泡生成．
探究二：方案一：（1）取一定質(zhì)量的供氧劑溶于水，按照?qǐng)D一裝置進(jìn)行裝配．充分反應(yīng)后，待量筒中液面不再變化，還要使量筒內(nèi)外液面相平，再讀出體積．
故填：使量筒內(nèi)外液面相平．
（2）為保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，收集氣體的時(shí)機(jī)是導(dǎo)管口還沒有氣泡產(chǎn)生時(shí)．
故填：a．
（3）用此裝置測(cè)得的含量會(huì)偏大，是因?yàn)榉忠郝┒分械蜗碌乃畷?huì)占據(jù)一部分體積，導(dǎo)致測(cè)定的氧氣體積偏大，從而導(dǎo)致測(cè)定的結(jié)構(gòu)偏大；如果將發(fā)生裝置換成圖二中的裝置BCD裝置可以避免此誤差．
故填：BCD．
方案二：（1）供氧劑與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑．
故填：2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑．
（2）滴加的Na₂CO₃溶液要過量的原因是使氯化鈣完全轉(zhuǎn)化為沉淀．
故填：使氯化鈣完全轉(zhuǎn)化為沉淀．
（3）洗滌沉淀的目的是除去沉淀表面的可溶性雜質(zhì)，測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確．
故填：除去沉淀表面的可溶性雜質(zhì)，測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確．
（4）檢驗(yàn)沉淀已經(jīng)洗滌干凈的方法是：取最后一次洗滌液，滴加硝酸銀溶液，若無明顯現(xiàn)象，則表示已經(jīng)洗凈．
故填：硝酸銀．
（5）設(shè)過氧化鈣質(zhì)量為x，
由2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑，Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O可知，CaO₂～CaCO₃，
CaO₂～CaCO₃，
72     100
x      5g
$\frac{72}{x}$=$\frac{100}{5g}$，
x=3.6g，
供氧劑中的過氧化鈣的含量為：$\frac{3.6g}{5g}$×100%=72.0%，
故填：72.0%．
（6）若CaCO₃沉淀過濾后不洗滌，則會(huì)導(dǎo)致碳酸鈣質(zhì)量偏大，從而導(dǎo)致計(jì)算的過氧化鈣質(zhì)量偏大，進(jìn)一步導(dǎo)致過氧化鈣的含量將偏大．
故填：偏大．
（7）此方案排除所加試劑和操作的原因，測(cè)定的過氧化鈣含量也可能偏大，原因是所測(cè)樣品中Ca元素還可能還來源于變質(zhì)生成的Ca（OH）₂、CaCO₃，從而導(dǎo)致所測(cè)過氧化鈣含量偏大．
故填：所測(cè)樣品中Ca元素還可能還來源于變質(zhì)生成的Ca（OH）₂、CaCO₃，從而導(dǎo)致所測(cè)過氧化鈣含量偏大．

點(diǎn)評(píng) 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．