Question

3．過氧化鈣（CaO₂）是一新型的多功能無機化工產(chǎn)品，常溫下為無色或淡黃色粉末，易溶于酸，難溶于水、乙醇等有機溶濟．某實驗小組在實驗室用鈣鹽制取CaO₂•8H₂O 沉淀（該反應是一個放熱反應）．
（1）儀器X的名稱是：分液漏斗．
（2）儀器B的作用是：防止倒吸．
（3）圖1驗室制取氨氣的裝置，寫出A中發(fā)生反應的化學方程式：2NH₄Cl+Ca（OH）₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O．
（4）制取CaO₂•8H₂O一般在0-5℃的低溫下進行，原因是：低于0℃，液體易凍結(jié)，反應困難，溫度較高，過氧化氫分解速率加快，生成CaO₂•8H₂O的化學方程式為：CaCl₂+H₂O₂+2NH₃+8H₂O=CaO₂•8H₂O+2NH₄Cl．
（5）2.76g CaO₂•8H₂O樣品（含雜質(zhì)）受熱脫水過程的熱重曲線（樣品質(zhì)量隨溫度變化曲線，140℃進完全脫水，雜質(zhì)受熱不分解）如圖2所示．
①試確定60℃時CaO₂•xH₂O中x=2．
②該樣品中CaO₂的質(zhì)量分數(shù)為：26.09%．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)X的特征可知為分液漏斗；
（2）氨氣極易溶于水，防止倒吸；
（3）實驗室中用氯化銨和氫氧化鈣固體制取氧氣；
（4）低于O℃，液體易凍結(jié)，反應困難，溫度過高，過氧化氫分解速率加快，CaCl₂與H₂O₂、NH₃、H₂O反應生成CaO₂•8H₂O與NH₄Cl；
（5）①140℃時完全脫水，雜質(zhì)受熱不分解，結(jié)合樣品總質(zhì)量計算出結(jié)晶水的總質(zhì)量、物質(zhì)的量，從而得出樣品中CaO₂•8H₂O物質(zhì)的量，再根據(jù)60℃時固體的質(zhì)量計算出失去結(jié)晶水的質(zhì)量、物質(zhì)的量，進而計算出CaO₂•xH₂O中的x；
②根據(jù)①計算出的樣品中CaO₂的物質(zhì)的量，根據(jù)m=nM計算出其質(zhì)量，再計算出樣品中CaO₂•8H₂O的純度．

解答 解：（1）根據(jù)X的特征可知X為分液漏斗，
故答案為：分液漏斗；
（2）A中產(chǎn)生的氨氣極易溶于C中，B裝置可以防倒吸，
故答案為：防倒吸；
（3）實驗室中用氯化銨和氫氧化鈣固體制取氧氣，反應方程式為：Ca（OH）₂+2NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O，
故答案為：Ca（OH）₂+2NH₄Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O；
（4）由于低于0℃，液體易凍結(jié)，反應困難，而溫度較高，過氧化氫分解速率加快，所以制取CaO₂•8H₂O一般在0℃～5℃的低溫下進行；
生成CaO₂•8H₂0的化學方程式為：CaCl₂+H₂O₂+2NH₃+8H₂O=2NH₄Cl+CaO₂•8H₂O，
故答案為：低于0℃，液體易凍結(jié)，反應困難，溫度較高，過氧化氫分解速率加快；CaCl₂+H₂O₂+2NH₃+8H₂O=2NH₄Cl+CaO₂•8H₂O；
（5）①140℃時完全脫水，雜質(zhì)受熱不分解，則樣品中CaO₂•8H₂O含有的結(jié)晶水的總質(zhì)量為：2.76g-1.32g=1.44g，結(jié)晶水的物質(zhì)的量為：$\frac{1.44g}{18g/mol}$=0.08mol，原樣品中含有CaO₂•8H₂O的物質(zhì)的量為：$\frac{0.08mol}{8}$=0.01mol，
60℃時固體的質(zhì)量為1.68g，失去結(jié)晶水的質(zhì)量為：2.76g-1.68g=1.08g，失去結(jié)晶水的物質(zhì)的量為：$\frac{1.08g}{18g/mol}$=0.06mol，故60℃時CaO₂•xH₂O中x=$\frac{0.08mol-0.6mol}{0.01mol}$=2，
故答案為：2；
②根據(jù)①可知CaO₂•8H₂O的物質(zhì)的量為0.01mol，則CaO₂的物質(zhì)的量也是0.01mol，其質(zhì)量為：72g/mol×0.01mol=0.72g，樣品中CaO₂的純度為：$\frac{0.72g}{2.76g}$×100%≈26.09%，
故答案為：26.09%．

點評 本題考查實驗方案的設計、物質(zhì)組成及含量測定計算，題目難度中等，充分考查學生的分析理解能力、知識遷移應用能力．