Question

【題目】過(guò)氧化鈣（CaO2）是一種用途廣泛的優(yōu)良供氧劑，白色固體，微溶于水，可用于魚類養(yǎng)殖。某興趣小組探究過(guò)氧化鈣的部分化學(xué)性質(zhì)，裝置如圖。

（資料檢索）

Ⅰ．過(guò)氧化鈣與水反應(yīng) 2CaO2+2H2O=2Ca（OH）2+O2↑

Ⅱ．過(guò)氧化鈣與足量的稀鹽酸反應(yīng)2CaO2+4HCl=2CaCl2+2H2O+O2↑

（實(shí)驗(yàn)探究）

	實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
實(shí)驗(yàn)一	1、向玻璃管中加入過(guò)氧化鈣，將A左側(cè)管口換成無(wú)孔塞，加熱到315℃，并保持一段時(shí)間直至完全反應(yīng)，用帶火星的木條放在a導(dǎo)管口	木條復(fù)燃	有 _____生成
	2、待玻璃管冷卻，取管中少量白色固體，①加適量水充分?jǐn)嚢�；②滴幾滴酚酞試�?/span>	① _____②變紅色	固體是氧化鈣
實(shí)驗(yàn)二	1、換裝過(guò)氧化鈣，將A左側(cè)管口換成單孔塞，連接a，b導(dǎo)管，通入二氧化碳?xì)怏w充分反應(yīng)，同時(shí)把帶火星的木條放在c導(dǎo)管口。	木條復(fù)燃，固體仍是白色
	2、取適量玻璃管中白色固體，_____。	_____	固體是碳酸鈣

（解釋與結(jié)論）

（1）由實(shí)驗(yàn)一可知，過(guò)氧化鈣受熱會(huì)分解，寫出步驟2中白色固體與水反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____。

（2）由實(shí)驗(yàn)二可知，過(guò)氧化鈣能與二氧化碳發(fā)生反應(yīng)，寫出其化學(xué)方程式：_____。

（3）B裝置中堿石灰的作用是：_____

（分析與計(jì)算）

現(xiàn)有一敞口在空氣中的過(guò)氧化鈣固體樣品，通過(guò)下列實(shí)驗(yàn)，探究其中各成分的質(zhì)量比為_____。

Answer 1

【答案】氧氣放熱（或水溫升高）加入稀鹽酸，把氣體通入澄清的石灰水中有氣泡產(chǎn)生，石灰水變渾濁CaO+H2O=Ca（OH）2　。2CaO2+2CO2=2CaCO3+O2　。吸收未反應(yīng)的二氧化碳?xì)怏w（或除去氧氣中的二氧化碳）CaO2：Ca（OH）2：CaCO3=72：37：50　。

【解析】

根據(jù)氧氣的助燃性以及氧化鈣與水反應(yīng)放出熱量，碳酸鈣的化學(xué)性質(zhì)，實(shí)驗(yàn)一、二的化學(xué)反應(yīng)的原理，堿石灰的性質(zhì)與作用，氣體的質(zhì)量、生成沉淀的質(zhì)量利用化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算分析解答。

實(shí)驗(yàn)探究：

實(shí)驗(yàn)一：1、氧氣具有助燃性，能使帶火星的木條復(fù)燃，所以1中生成的氣體是氧氣；

2、步驟2中白色固體是氧化鈣，氧化鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣，此反應(yīng)過(guò)程中會(huì)放出大量的熱，所以反應(yīng)現(xiàn)象為放熱（或水溫升高）；

實(shí)驗(yàn)二：若該白色固體是碳酸鈣，碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳，二氧化碳?xì)怏w能使澄清的石灰水變渾濁。所以實(shí)驗(yàn)步驟是取適量玻璃管中白色固體，加入稀鹽酸，把氣體通入澄清的石灰水中；實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是有氣泡產(chǎn)生，石灰水變渾濁；

解釋與結(jié)論：

（1）實(shí)驗(yàn)一步驟2中白色固體是氧化鈣，氧化鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣，反應(yīng)的化學(xué)方程式是CaO+H2O=Ca(OH)2；

（2）由實(shí)驗(yàn)二可知，過(guò)氧化鈣與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式是2CaO2+2CO2=2CaCO3+O2；

（3）B裝置中堿石灰是由氧化鈣和氫氧化鈣組成，可以吸收未參加反應(yīng)的二氧化碳?xì)怏w，即除去氧氣中的二氧化碳；

分析與計(jì)算：

該固體加入鹽酸后生成了氯化鈣和氣體，氣體能被堿溶液吸收一部分，這是二氧化碳，還余下1.6g氣體，是氧氣。根據(jù)實(shí)驗(yàn)探究可知，該固體中存在CaO2、CaCO3 、Ca(OH)2。

設(shè)：與鹽酸反應(yīng)生成1.6g氧氣需要過(guò)氧化鈣的質(zhì)量為x，生成氯化鈣的質(zhì)量為y，則：

2CaO2+4HCl=2CaCl2+2H2O+O2↑

144 222 32

x y 1.6g

x=7.2g

y=11.1g

設(shè)：設(shè)生成20g的碳酸鈣需氯化鈣的質(zhì)量為m

Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl

111 100

m 20g

m=22.2g

樣品的總質(zhì)量為15.9g，所以其中氫氧化鈣與碳酸鈣的質(zhì)量為：15.9g﹣7.2g=8.7g；碳酸鈣、氫氧化鈣與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣的質(zhì)量和為：22.2g﹣11.1g=11.1g；

設(shè)：樣品中氫氧化鈣的質(zhì)量為a，與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣的質(zhì)量為b，則樣品中碳酸鈣的質(zhì)量為：8.7g﹣a，與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣的質(zhì)量為：11.1g﹣b，則

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

100 111

8.7g﹣a 11.1g﹣b

①

Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O

74 111

a b

②

由①②可得：a=3.7g，則樣品中碳酸鈣的質(zhì)量為：8.7g﹣3.7g=5g，所以過(guò)氧化鈣固體樣品中過(guò)氧化鈣、氫氧化鈣、碳酸鈣的質(zhì)量比為：7.2g：3.7g：5g=72：37：50。