Question

過氧化鈣晶體[CaO2·8H2O]較穩(wěn)定，呈白色，微溶于水，能溶于酸性溶液。廣泛應(yīng)用于環(huán)境殺菌、消毒等領(lǐng)域。

★過氧化鈣晶體的制備

工業(yè)上生產(chǎn)CaO2·8H2O的主要流程如下：

（1）用上述方法制取CaO2·8H2O的化學(xué)方程式是 。

（2）沉淀時常用冰水控制溫度在10℃以下和通入過量的NH3，其可能原因分別是

① ；② 。

★過氧化鈣晶體含量的測定

準確稱取0.3000g產(chǎn)品于錐形瓶中，加入30 mL蒸餾水和10 mL 2.000 mol·L－1 H2SO4，用0.0200mol·L—1 KMnO4標準溶液滴定至終點。重復(fù)上述操作兩次。H2O2和KMnO4反應(yīng)的離子方程式為2MnO4－＋5 H2O2＋6H+ ＝2Mn2+＋5O2↑＋8H2O

（3）滴定終點觀察到的現(xiàn)象為 。

（4）根據(jù)表1數(shù)據(jù)計算產(chǎn)品中CaO2·8H2O的質(zhì)量分數(shù)（寫出計算過程）：

滴定次數(shù)	樣品的質(zhì)量/g	KMnO4溶液的體積/mL
滴定前刻度/mL	滴定后刻度/mL
1	0.3000	1.02	24.04
2	0.3000	2.00	25.03
3	0.3000	0.20	23.24

 

表1. KMnO4標準溶液滴定數(shù)據(jù)

 

Answer 1

（1）CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O=CaO2·8H2O↓+2NH4Cl；（2）①溫度低可減少過氧化氫的分解，提高過氧化氫的利用率（或防止過氧化氫的分解）；②通入過量的NH3使溶液呈堿性，抑制CaO2·8H2O的溶解（或提高產(chǎn)品的產(chǎn)率）；（3）當?shù)稳胱詈笠坏蜬MnO4標準溶液后由無色變淺紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色。（4）82.91% 5 CaO2·8H2O ～ 5 H2O ～ 2 KMnO4

n(CaO2·8H2O)=n(KMnO4)= ×0.0200mol/L×23.03mL×10-3L/mL=1.1151×10-3mol，所以CaO2·8H2O的質(zhì)量分數(shù)為：=82.91%

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)題意可知：用上述方法制取CaO2·8H2O的化學(xué)方程式是CaCl2+H2O2+2NH3+ 8H2O= CaO2·8H2O↓+2NH4Cl。（2）沉淀時常用冰水控制溫度在10℃以下和通入過量的NH3是因為①溫度低可減少過氧化氫的分解，提高過氧化氫的利用率；②通入過量的NH3使溶液呈堿性，抑制CaO2·8H2O的溶解（或提高產(chǎn)品的產(chǎn)率）。（3）CaO2+2H2O=Ca(OH)2+H2O2; 2MnO4－＋5 H2O2＋6H+ ＝2Mn2+＋5O2↑＋8H2O.當達到滴定終點時會觀察到溶液由無色變?yōu)闇\紅色，半分鐘內(nèi)不褪色。（4）由方程式得關(guān)系式為：5CaO2·8H2O ～2KMnO4。消耗的KMnO4溶液的體積為{(24.04－1.02)+( 25.03－2.00)+( 23.24－0.20)}ml÷3=23.03ml.n(CaO2·8H2O)=n(KMnO4)= ×0.0200mol/L×23.03mL ×10-3L/mL =1.1151 ×10-3mol 。所以CaO2·8H2O的質(zhì)量分數(shù)為：=82.91%。

考點：考查CaO2·8H2O的制備原理及操作注意問題、滴定終點的判斷、物質(zhì)含量的測定的知識。