Question

1．過氧化鈣（CaO₂）是一種白色、無毒、難溶于水的固體，加熱至350℃左右開始分解放出氧氣．過氧化鈣能殺菌消毒，廣泛用于果蔬保鮮、空氣凈化、污水處理等方面．其工業(yè)制備的主要流程如下：

（1）攪拌的目的是加快反應(yīng)速率．流程②中沒有采用加熱措施的可能原因是減少H₂O₂分解、防止氨氣大量逸出．流程②的化學(xué)反應(yīng)方程式為CaCl₂+H₂O₂+2NH₃+nH₂O═CaO₂•nH₂O↓+2NH₄Cl．
（2）整個(gè)流程中，除水外還可以循環(huán)使用的物質(zhì)是NH₄Cl．
（3）檢驗(yàn)CaO₂•nH₂O是否洗滌干凈的方法是取最后一次洗滌液少許于試管中，滴加HNO₃酸化的AgNO₃溶液，若無白色沉淀產(chǎn)生，說明洗滌干凈．

（4）取上述制得的CaO₂•nH₂O晶體進(jìn)行熱重分析，其熱分解時(shí)晶體的質(zhì)量隨溫度變化的曲線如圖．請(qǐng)通過計(jì)算給出過氧化鈣晶體（CaO₂•nH₂O）的化學(xué)式（寫出計(jì)算過程）．

Answer 1

分析 由流程可知，在氯化銨溶液中加氫氧化鈣，在攪拌條件下，加20%的H₂O₂溶液，CaCl₂與氨氣、過氧化氫發(fā)生反應(yīng)生成CaO₂•nH₂O，CaO₂•nH₂O干燥得到CaO₂，
（1）由化學(xué)反應(yīng)中進(jìn)行攪拌的目的以及防止物質(zhì)分解或逸出來分析；CaCl₂與氨氣、過氧化氫發(fā)生反應(yīng)生成CaO₂•nH₂O；
（2）工藝流程分析來判斷循環(huán)使用的物質(zhì)；
（3）溶液中含有氯離子，若洗液中沒有氯離子說明洗滌干凈，所以要檢驗(yàn)洗液中是否含有氯離子；
（4）從圖中看出：過氧化鈣的質(zhì)量是1.08g，則結(jié)晶水的質(zhì)量=3.24g-1.08g=2.16g；根據(jù)式量比等于質(zhì)量比計(jì)算．

解答 解：由流程可知，在氯化銨溶液中加氫氧化鈣，在攪拌條件下，加20%的H₂O₂溶液，CaCl₂與氨氣、過氧化氫發(fā)生反應(yīng)生成CaO₂•nH₂O，CaO₂•nH₂O干燥得到CaO₂，
（1）在化學(xué)反應(yīng)中進(jìn)行攪拌能夠加快反應(yīng)速率；H₂O₂易分解，而且氨氣易揮發(fā)，所以沒有采用加熱措施；CaCl₂與氨氣、過氧化氫發(fā)生反應(yīng)生成CaO₂•nH₂O，其反應(yīng)的方程式為：CaCl₂+H₂O₂+2NH₃+nH₂O═CaO₂•nH₂O↓+2NH₄Cl；
故答案為：加快反應(yīng)速率；減少H₂O₂分解、防止氨氣大量逸出；CaCl₂+H₂O₂+2NH₃+nH₂O═CaO₂•nH₂O↓+2NH₄Cl；
（2）工藝流程分析可知，開始用到氯化銨，制備CaO₂•nH₂O時(shí)又生成氯化銨，所以循環(huán)使用的物質(zhì)是NH₄Cl；
故答案為：NH₄Cl；
（3）溶液中含有氯離子，若洗液中沒有氯離子說明洗滌干凈，所以要檢驗(yàn)洗液中是否含有氯離子，其檢驗(yàn)方法為取最后一次洗滌液少許于試管中，滴加HNO₃酸化的AgNO₃溶液，若無白色沉淀產(chǎn)生，說明洗滌干凈；
故答案為：取最后一次洗滌液少許于試管中，滴加HNO₃酸化的AgNO₃溶液，若無白色沉淀產(chǎn)生，說明洗滌干凈；
（4）從圖中看出：過氧化鈣的質(zhì)量是1.08g，則結(jié)晶水的質(zhì)量=3.24g-1.08g=2.16g；由化學(xué)式CaO₂•nH₂O可知，其中CaO₂和結(jié)晶水的質(zhì)量比為：
72：18n=1.08g：2.16g，解得n=8，所以化學(xué)式為：CaO₂•8H₂O；
答：過氧化鈣晶體（CaO₂•nH₂O）的化學(xué)式為CaO₂•8H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)，涉及物質(zhì)的性質(zhì)、物質(zhì)的檢驗(yàn)及化學(xué)計(jì)算等問題，題目難度較大，做題時(shí)注意分析題中關(guān)鍵信息、明確實(shí)驗(yàn)流程中的反應(yīng)、物質(zhì)的量關(guān)系等為解答的關(guān)鍵，充分考查了學(xué)生的分析、化學(xué)實(shí)驗(yàn)、化學(xué)計(jì)算能力．