Question

【題目】過氧化鈣可用于治理赤潮、應(yīng)急供氧等。已知：過氧化鈣，為白色或淡黃色結(jié)晶粉末，難溶于水，不溶于乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑，常溫下干燥品很穩(wěn)定，能溶于稀酸生成過氧化氫。某小組同學(xué)探究過氧化鈣的制法和性質(zhì)：

(1) 甲、乙兩位同學(xué)設(shè)計(jì)的過氧化鈣實(shí)驗(yàn)室制法如下，其中產(chǎn)率較低的是______(填A、B)

方法A Ca (OH)2 (s) + H2O2 CaO2 (s) + 2H2O

方法B CaCl2 (s) + H2O2 CaO2 (s) + 2HCl

方法A所得產(chǎn)品中純度不高，所含雜質(zhì)主要是 ___________(填化學(xué)式)

如果不加入穩(wěn)定劑，則兩種方法都需在5℃以下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，原因可能是______________。

(2) 丙同學(xué)認(rèn)為CO2、SO2與過氧化鈣的反應(yīng)原理相同，丁同學(xué)認(rèn)為SO2具有較強(qiáng)的還原性，而CO2沒有，故而反應(yīng)原理不相同。他們?cè)O(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置，通過測(cè)量裝置E中所得氣體體積判斷反應(yīng)情況：

①試劑B的作用是____________________。

②若實(shí)驗(yàn)中SO2足量，且與過氧化鈣充分反應(yīng)，取反應(yīng)后的固體進(jìn)行探究，以驗(yàn)證過氧化鈣與SO2反應(yīng)的生成物。若SO2未被氧化，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為：______________________________。

③裝置E中收集到的氧氣體積為V L(已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，若SO2完全被氧化，則V =______。

(3)某工廠利用電石渣(主要成分為氫氧化鈣)生產(chǎn)過氧化鈣的生產(chǎn)流程如下：

①用上述方法制備過氧化鈣(CaO2·8H2O)，攪拌步驟的化學(xué)方程式是______________。

溫度(℃)	50	40	30	20	10	0
產(chǎn)率	43.24	52.80	64.54	63.80	60.45	52.40

②某小組釆用單變量法確定溫度、H2O2濃度對(duì)產(chǎn)率的影響，結(jié)果如下：

H2O2 %	30%	25%	20%	15%	10%	5%
產(chǎn)率	60.40	62.42	64.54	63.20	63.10	62.40

則實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)選擇的適宜條為__________。

Answer 1

【答案】B Ca (OH)2 反應(yīng)是放熱反應(yīng)，使平衡向左移動(dòng)，需要在較低溫度下反應(yīng)，為了提高原料利用率，避免雙氧水在溫度較高條件下分解。 干燥氣體 2CaO2+2SO2=2CaSO3 + O2 0 CaCl 2 + H2O2 + 2NH3·H2O + 6 H2O = CaO2·8H2O↓ + 2NH4Cl 溫度為30℃、H2O2濃度為20%

【解析】

⑴根據(jù)過氧化鈣的特征得出產(chǎn)率的低的原因，A中產(chǎn)品不純，主要含有沒有反應(yīng)的反應(yīng)物，由于反應(yīng)是放熱反應(yīng)，需要在較低溫度下反應(yīng)和加入穩(wěn)定劑。

⑵①過氧化鈣和水要反應(yīng)，需要除掉水蒸氣；②若SO2未被氧化，則二氧化硫和過氧化鈣反應(yīng)生成亞硫酸鈣和氧氣；③若SO2完全被氧化，則全部變?yōu)榱蛩徕}。

⑶根據(jù)反應(yīng)流程得出反應(yīng)方程式，根據(jù)數(shù)據(jù)得出實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)選擇的適宜條件。

⑴過氧化鈣，為白色或淡黃色結(jié)晶粉末，難溶于水，不溶于乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑，常溫下干燥品很穩(wěn)定，能溶于稀酸生成過氧化氫，因此甲、乙兩位同學(xué)設(shè)計(jì)的過氧化鈣實(shí)驗(yàn)室制法如下，其中產(chǎn)率較低的是B；方法A所得產(chǎn)品中純度不高，主要是含有沒有反應(yīng)的氫氧化鈣；兩個(gè)反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，需要在較低溫度下反應(yīng)，為了提高原料利用率，避免雙氧水再溫度較高條件下分解，因此需要加入穩(wěn)定劑，則兩種方法都需在5℃以下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，原因可能是反應(yīng)是放熱反應(yīng)，使平衡向左移動(dòng)，需要在較低溫度下反應(yīng)，為了提高原料利用率，避免雙氧水再溫度較高條件下分解，故答案為：B；Ca(OH)2；反應(yīng)是放熱反應(yīng)，使平衡向左移動(dòng)，需要在較低溫度下反應(yīng)，為了提高原料利用率，避免雙氧水再溫度較高條件下分解。

⑵①過氧化鈣和水要反應(yīng)，需要除掉水蒸氣，二氧化硫與過氧化鈣反應(yīng)，因此試劑B的作用是干燥氣體，故答案為：干燥氣體。

②若SO2未被氧化，則二氧化硫和過氧化鈣反應(yīng)生成亞硫酸鈣和氧氣，因此反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2CaO2+2SO2=2CaSO3 + O2，故答案為：2CaO2+2SO2=2CaSO3 + O2。

③若SO2完全被氧化，則全部變?yōu)榱蛩徕}，因此沒有氣體剩余，則V =0，故答案為：0。

⑶根據(jù)反應(yīng)流程得出反應(yīng)方程式CaCl 2 + H2O2 + 2NH3·H2O + 6 H2O = CaO2·8H2O↓ + 2NH4Cl，故答案為：CaCl 2 + H2O2 + 2NH3·H2O + 6 H2O = CaO2·8H2O↓ + 2NH4Cl。

②根據(jù)數(shù)據(jù)得出實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)選擇的適宜條件為溫度為30℃、H2O2濃度為20%，故答案為：溫度為30℃、H2O2濃度為20%。