Question

工業(yè)上在堿性條件下電解水，氧氣在特制的陰極上反應(yīng)可以得到HO₂^-離子，從而制得過氧化氫．將過氧化氫溶液與消石灰反應(yīng)，經(jīng)過濾、洗滌、干燥，可得過氧化鈣晶體．
（1）寫出電解過程中氧氣參與的陰極反應(yīng)方程式

 

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（2）H₂O₂與Ca（OH）₂反應(yīng)時，若不加穩(wěn)定劑，需控制溫度0～5℃，原因是

 

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（3）在消石灰過量的條件下，過氧化氫的轉(zhuǎn)化率可達(dá)87.5%，取0.1L 4mol/L過氧化氫溶液可制得過氧化鈣晶體75.6g，計算過氧化鈣晶體的化學(xué)式．（寫出計算過程）

 

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Answer 1

考點：電解原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）在堿性條件下電解水，氧氣在特制的陰極上反應(yīng)可以得到HO₂^-離子，依據(jù)電荷守恒書寫電極反應(yīng)；
（2）依據(jù)過氧化氫不穩(wěn)定分解生成水和氧氣；
（3）依據(jù)化學(xué)方程式 計算生成的過氧化鈣質(zhì)量，結(jié)合晶體質(zhì)量計算結(jié)晶水的質(zhì)量，得到過氧化鈣和水的物質(zhì)的量之比得到化學(xué)式．

解答： 解：（1）在堿性條件下電解水，氧氣在特制的陰極上反應(yīng)可以得到HO₂^-離子，電解過程中氧氣參與的陰極反應(yīng)方程式為：O₂+H₂O+2e^-=HO₂^-+OH^-，
故答案為：O₂+H₂O+2e^-=HO₂^-+OH^-；
（2）H₂O₂與Ca（OH）₂反應(yīng)時，若不加穩(wěn)定劑，需控制溫度0～5℃，是因為過氧化氫受熱易分解，故答案為：過氧化氫受熱易分解；
（3）過氧化氫的轉(zhuǎn)化率可達(dá)87.5%，取0.1L 4mol/L過氧化氫溶液可制得過氧化鈣晶體75.6g，反應(yīng)的過氧化氫物質(zhì)的量=0.1L×4mol/L×87.5%=0.35mol，
反應(yīng)生成CaO₂的質(zhì)量依據(jù)化學(xué)方程式得到：
Ca（OH）₂+H₂O₂=CaO₂+2H₂O
         1     1
      0.35mol  0.35mol
CaO₂質(zhì)量=72g/mol×0.35mol=25.2g，過氧化鈣晶體75.6g含有結(jié)晶水質(zhì)量=75.6g-25.2g=50.4g；
n（CaO₂）=0.35mol，n（H₂O）=

50.4g

18g/mol

=2.8mol；
n（CaO₂）：n（H₂O）=0.35：2.8=1：8
化學(xué)式為：CaO₂?8H₂O，
故答案為：CaO₂?8H₂O．

點評：本題考查了電解原理的分析判斷，化學(xué)方程式計算應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．