過氧化鈣(CaO2)為白色粉末,是一種用途廣泛的優(yōu)良供氧劑。工業(yè)上可用碳酸鈣作原料制備過氧化鈣,某?;顒有〗M同學(xué)模擬工業(yè)制備過氧化鈣樣品并測定其純度。
[實驗一]提純碳酸鈣
已知:“轉(zhuǎn)化”步驟中的反應(yīng)方程式為:CaCl2+2NH3+CO2+H2O═CaCO3↓+2NH4Cl。
(1)酸溶過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑。
(2)該流程(如圖1)中可循環(huán)利用的物質(zhì)為二氧化碳二氧化碳。
[實驗二]過氧化鈣的制備:
已知:①CaCl2+H2O2+2NH3?H2O+6H2═CaO2?8H2O↓+2NH4Cl。
②CaO2?8H2O在0℃時穩(wěn)定,加熱至130℃會完全脫水變?yōu)镃aO2。
③CaO2在350℃開始時分解,生成氧化鈣及氧氣。完全分解的溫度為425℃。
(3)沉淀流程(如圖2)中為控制溫度為0℃左右,在實驗室宜采取的方法為把反應(yīng)容器浸在冰水混合物中把反應(yīng)容器浸在冰水混合物中。
(4)操作A在實驗室常用的步驟有加熱濃縮加熱濃縮、降溫結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥,此操作中洗滌晶體時不可選用的洗滌劑為BB(填字母)。
A.冰水
B.40℃熱水
C.飽和NH4Cl溶液
(5)最后烘干得到過氧化鈣時,適宜的溫度范圍為130℃≤t<350℃130℃≤t<350℃。
[實驗三]過氧化鈣含量的測定
已知:①過氧化鈣在濕空氣、遇水反應(yīng)緩慢地釋放出氧氣。
②過氧化鈣易和酸反應(yīng)生成H2O2,CaO2+2HCl═CaCl2+H2O2(放熱)。
③過氧化鈣樣品中其他雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng)生成氣體。
該小組取樣品1.5g,設(shè)計如圖3裝置,通過測O2體積,計算樣品中CaO2的質(zhì)量分數(shù)。
(6)實驗中MnO2的作用是做過氧化氫分解的催化劑做過氧化氫分解的催化劑。
(7)相同條件下,裝置A裝置A能使測定結(jié)果更準確(填“裝置A”或“裝置B”)。
實驗步驟如下:a.連接裝置并檢查裝置氣密性檢查裝置氣密性;
b.稱量樣品的質(zhì)量1.5g;
c.裝藥品,調(diào)節(jié)量氣裝置兩邊液面相平,讀取量氣管刻度為10mL;
d.向廣口瓶內(nèi)加入稀鹽酸,充分反應(yīng);
e.冷卻至室溫冷卻至室溫;
f.再次調(diào)節(jié)量氣裝置兩邊液面相平,讀取量氣管刻度為234mL。
(8)請將上述實驗步驟a、e補充完整;
(9)若標準狀況下,每32g氧氣的體積為22.4L。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算樣品中CaO2的質(zhì)量分數(shù)96.0%96.0%(寫出計算過程,結(jié)果保留到0.1%)。
反思:若其他操作均正確,僅因下列因素可使測定結(jié)果偏小的是BCDBCD(填字母)。
A.廣口瓶中殘留少量O2
B.烘干時溫度過高,生成了部分CaO
C.稀鹽酸的用量不足
D.步驟f中沒有調(diào)節(jié)量氣裝置兩邊液面相平,直接讀數(shù)
【答案】CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;二氧化碳;把反應(yīng)容器浸在冰水混合物中;加熱濃縮;B;130℃≤t<350℃;做過氧化氫分解的催化劑;裝置A;檢查裝置氣密性;冷卻至室溫;96.0%;BCD
【解答】
【點評】
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