過氧化鈣(CaO2)是一種對(duì)環(huán)境友好的多功能無機(jī)化合物,能殺菌消毒,廣泛用于果蔬保鮮、空氣凈化、污水處理等方面。
已知:溫度過高過氧化物會(huì)分解生成氧化物和氧氣。
Ⅰ.制備過氧化鈣
方法1:由Ca(OH)2為原料最終反應(yīng)制得,其制備流程如圖1:
方法2:由雞蛋殼(含CaCO3高達(dá)90%)為原料最終反應(yīng)制得,其制備流程如圖2:
(1)方法1中攪拌的目的是 使反應(yīng)物充分接觸,加快反應(yīng)速率,使反應(yīng)更徹底,提高反應(yīng)物利用率使反應(yīng)物充分接觸,加快反應(yīng)速率,使反應(yīng)更徹底,提高反應(yīng)物利用率,請(qǐng)將攪拌過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式補(bǔ)充完整:CaCl2+H2O2+2NH3?H2O+6 H2OH2O=CaO2?8H2O↓+2NH4Cl.制備過程中除水外可循環(huán)使用的物質(zhì)是 NH4ClNH4Cl(填化學(xué)式)。
(2)方法2中煅燒后的反應(yīng)是化合反應(yīng),也能生成CaO2?8H2O,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 CaO+7H2O+H2O2=CaO2?8H2OCaO+7H2O+H2O2=CaO2?8H2O;該反應(yīng)需控制溫度在0~2℃,可將反應(yīng)器放置在 冰水浴冰水浴中,獲得的CaO2產(chǎn)品中主要含有的固體雜質(zhì)是 Ca(OH)2Ca(OH)2(填化學(xué)式)。
(3)這兩種制法均要求在低溫下進(jìn)行(除煅燒外),除了防止氨水揮發(fā)外,還能 防止過氧化鈣分解防止過氧化鈣分解。
(4)“綠色化學(xué)”一般是指反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物,則上述兩種方法中生成CaO2?8H2O的反應(yīng)符合“綠色化學(xué)”的是 方法2方法2(填“方法1”或“方法2”)。
Ⅱ.測(cè)定過氧化鈣樣品純度
(5)高錳酸鉀法是測(cè)定CaO2產(chǎn)品純度的一種方法,反應(yīng)方程式是:2KMnO4+5CaO2+8H2SO4═2MnSO4+5CaSO4+K2SO4+8H2O+5O2↑(已知硫酸錳溶液為無色)。將溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a%的酸性KMnO4溶液逐滴加入盛有CaO2樣品的錐形瓶中,反應(yīng)完全時(shí),錐形瓶中溶液顏色變化為 溶液無色恰好變?yōu)闊o色溶液無色恰好變?yōu)闊o色;下列操作可能導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏大的是 ADAD(填字母序號(hào))。
A.KMnO4溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于a%
B.錐形瓶沒有干燥
C.CaO2樣品有少量粘附在錐形瓶壁上未用水沖洗
D.顏色已經(jīng)發(fā)生變化未停止滴加KMnO4溶液
(6)加熱分解法是測(cè)定CaO2產(chǎn)品純度的常用方法之一。
實(shí)驗(yàn)步驟:連接裝置(圖3夾持儀器已省略)→檢查裝置氣密性→裝入0.30g樣品→調(diào)節(jié)量氣管和水準(zhǔn)管兩邊水位相平→加熱至不再有氣體放出→冷卻至室溫,調(diào)節(jié)量氣管和水準(zhǔn)管兩邊水位相平冷卻至室溫,調(diào)節(jié)量氣管和水準(zhǔn)管兩邊水位相平→讀數(shù)→重復(fù)2次,取平均值,計(jì)算。(已知:該溫度和壓強(qiáng)下的O2密度是1.43g/L)
根據(jù)表中數(shù)據(jù),CaO2產(chǎn)品純度是多少?(寫出計(jì)算過程,計(jì)算結(jié)果保留到0.1%)
組別 | 樣品質(zhì)量/g | V(O2)/mL |
第一組 | 0.30 | 28.2 |
第二組 | 0.30 | 28.0 |
第三組 | 0.30 | 27.8 |
【考點(diǎn)】物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化和制備.
【答案】使反應(yīng)物充分接觸,加快反應(yīng)速率,使反應(yīng)更徹底,提高反應(yīng)物利用率;H2O;NH4Cl;CaO+7H2O+H2O2=CaO2?8H2O;冰水浴;Ca(OH)2;防止過氧化鈣分解;方法2;溶液無色恰好變?yōu)闊o色;AD;冷卻至室溫,調(diào)節(jié)量氣管和水準(zhǔn)管兩邊水位相平
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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