Question

過(guò)氧化鈣晶體[CaO2·8H2O]較穩(wěn)定，呈白色，微溶于水，能溶于酸性溶液。廣泛應(yīng)用于環(huán)境殺菌、消毒等領(lǐng)域。

Ⅰ.過(guò)氧化鈣晶體的制備。

工業(yè)上生產(chǎn)CaO2·8H2O的主要流程如下：

（1）用上述方法制取CaO2·8H2O的化學(xué)方程式是_________________________________。

（2）沉淀時(shí)常用冰水控制溫度在10 ℃以下和通入過(guò)量的NH3，其可能原因分別是①__________________________；②_____________________________。

Ⅱ.過(guò)氧化鈣晶體含量的測(cè)定。

準(zhǔn)確稱(chēng)取0.300 0 g產(chǎn)品于錐形瓶中，加入30 mL蒸餾水和10 mL 2.000 mol·L－1 H2SO4，用0.020 0 mol·L－1 KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)。重復(fù)上述操作兩次。H2O2和KMnO4反應(yīng)的離子方程式為2MnO4-＋5H2O2＋6H＋=2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O

滴定終點(diǎn)觀察到的現(xiàn)象為_______________________________________。

（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，計(jì)算產(chǎn)品中CaO2·8H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）。

KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定數(shù)據(jù)

滴定次數(shù)	樣品的質(zhì)量/g	KMnO4溶液的體積/mL
滴定前刻度/mL	滴定后刻度/mL
1	0.300 0	1.02	24.04
2	0.300 0	2.00	25.03
3	0.300 0	0.20	23.24

 

 

Answer 1

Ⅰ.（1）CaCl2＋H2O2＋2NH3＋8H2O=CaO2·8H2O↓＋2NH4Cl　（2）①溫度低可減少過(guò)氧化氫的分解，提高過(guò)氧化氫的利用率（或防止過(guò)氧化氫的分解）　②通入過(guò)量NH3使溶液呈堿性，抑制CaO2·8H2O的溶解（或使溶液呈堿性，減少CaO2·8H2O的溶解，或提高產(chǎn)品的產(chǎn)率）

Ⅱ.（3）當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏?/span>KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液后溶液由無(wú)色變?yōu)闇\紫紅色，且30 s不褪色

（4）根據(jù)反應(yīng)方程式2MnO4-＋5H2O2＋6H＋=2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O和CaCl2＋H2O2＋2NH3＋8H2O=CaO2·8H2O↓＋2NH4Cl，構(gòu)建比例式：

5（CaO2·8H2O）～5H2O2～2KMnO4

n（CaO2·8H2O）＝n（KMnO4）＝×0.020 0 mol·L－1×23.03 mL×10－3 L·mL－1＝1.151 5×10－3 mol

CaO2·8H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)＝×100%＝82.91%。

【解析】（1）根據(jù)流程圖中的箭頭指向，確定反應(yīng)物有CaCl2、H2O2、NH3，產(chǎn)物有CaO2·8H2O，利用反應(yīng)前后元素守恒，確定另一反應(yīng)為H2O、副產(chǎn)物為NH4Cl，故反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCl2＋H2O2＋2NH3＋8H2O=CaO2·8H2O↓＋2NH4Cl。（2）30%H2O2受熱易分解，因此沉淀時(shí)常用冰水控制溫度在10 ℃以下減少過(guò)氧化氫的分解，提高過(guò)氧化氫的利用率，由于通入NH3的步驟為“沉淀”，所以通入過(guò)量NH3使溶液呈堿性，抑制CaO2·8H2O的溶解，促使其沉淀。（3）由于用0.020 0 mol·L－1 KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液（紫色）進(jìn)行滴定，所以滴定終點(diǎn)觀察到的現(xiàn)象為當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏?/span>KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液后溶液由無(wú)色變?yōu)闇\紫紅色，且30 s內(nèi)不褪色。