Question

18．過氧化鈣可以用于改善地表水質(zhì)，處理含重金屬粒子廢水和治理赤潮，也可用于應(yīng)急供氧等．工業(yè)上生產(chǎn)過氧化鈣的主要流程如下：

已知CaO₂•8H₂O呈白色，微溶于水，不溶于醇類和乙醚等，加熱至350℃左右開始分解放出氧氣．
（1）用上述方法制取CaO₂•8H₂O的化學(xué)方程式是CaCl₂+H₂O₂+2NH₃+8H₂O=CaO₂•8H₂O↓+2NH₄Cl或CaCl₂+H₂O₂+2NH₃•H₂O+6H₂O=CaO₂•8H₂O↓+2NH₄Cl；
（2）該制法的副產(chǎn)品為NH₄Cl（填化學(xué)式），為了提高副產(chǎn)品的產(chǎn)率，結(jié)晶前要將溶液的pH調(diào)整到合適范圍，可加入的試劑是鹽酸；
（3）檢驗“水洗”是否合格的方法是取最后一次洗滌液少許于試管中，再滴加稀硝酸酸化的硝酸銀溶液，看是否產(chǎn)生白色沉淀；
（4）測定產(chǎn)品中CaO₂的含量的實驗步驟：
第一步：準(zhǔn)確稱取a g產(chǎn)品于有塞錐形瓶中，加入適量蒸餾水和過量的b g KI晶體，再滴入適量
2mol•L^-1的鹽酸溶液，充分反應(yīng)．
第二步：向上述錐形瓶中加入幾滴淀粉溶液．
第三步：逐滴加入濃度為c mol•L^-1的Na₂S₂O₃溶液至反應(yīng)完全，消耗Na₂S₂O₃溶液V mL．
【已知：I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-】
①第一步反應(yīng)的離子方程式為CaO₂+4H⁺+2I^-═Ca²⁺+2H₂O+I₂；
②第三步中盛放Na₂S₂O₃溶液的儀器名稱是堿式滴定管，反應(yīng)完全時的現(xiàn)象為溶液由藍色變?yōu)闊o色，且30s不恢復(fù)
③產(chǎn)品中CaO₂的質(zhì)量分數(shù)為$\frac{3.6cV}{a}$%（用字母表示）．

Answer 1

分析 由流程可知，氯化鈣溶解后，與氨氣、過氧化氫發(fā)生反應(yīng)生成CaO₂•8H₂O，CaO₂•8H₂O呈白色，微溶于水，不溶于醇類和乙醚等，則水洗、乙醇洗后、烘烤得到CaO₂，
（1）根據(jù)圖示流程中找出反應(yīng)物、生成物，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式，由工藝流程可知，反應(yīng)②為氯化鈣與氨水、過氧化氫反應(yīng)生成CaO₂•8H₂O，還應(yīng)生成氯化銨；
（2）根據(jù)（1）的反應(yīng)方程式可知，該制法的副產(chǎn)品為氯化銨，為了提高副產(chǎn)品的產(chǎn)率，不引入新雜質(zhì)，結(jié)晶前用鹽酸將溶液的pH調(diào)整到合適范圍；
（3）通過檢驗洗滌液中是否含有氯離子來判斷檢驗“水洗”是否合格；
（4）①在酸性條件下，CaO₂能將碘離子氧化成碘單質(zhì)，根據(jù)電荷守恒和元素守恒書寫離子方程式；
②Na₂S₂O₃溶液呈堿性，所以要用堿式滴定管進行滴定，根據(jù)滴定結(jié)束前溶液為藍色，滴定結(jié)束是溶液由藍色變成無色分析；
③根據(jù)電子守恒及化學(xué)反應(yīng)方程式找出過氧化鈣與硫代硫酸鈉反應(yīng)的關(guān)系式，再根據(jù)題中數(shù)據(jù)計算出樣品中過氧化鈣的質(zhì)量分數(shù)．

解答 解：（1）由流程可知，反應(yīng)物為氯化鈣、雙氧水、氨氣和水，生成為CaO₂•8H₂O和氯化銨，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaCl₂+H₂O₂+2NH₃+8H₂O=CaO₂•8H₂O↓+2NH₄Cl或CaCl₂+H₂O₂+2NH₃•H₂O+6H₂O=CaO₂•8H₂O↓+2NH₄Cl，
故答案為：CaCl₂+H₂O₂+2NH₃+8H₂O=CaO₂•8H₂O↓+2NH₄Cl或CaCl₂+H₂O₂+2NH₃•H₂O+6H₂O=CaO₂•8H₂O↓+2NH₄Cl；
（2）根據(jù)（1）的反應(yīng)方程式可知，該制法的副產(chǎn)品為NH₄Cl，為了提高副產(chǎn)品的產(chǎn)率，不引入新雜質(zhì)，結(jié)晶前用鹽酸將溶液的pH調(diào)整到合適范圍，
故答案為：NH₄Cl；鹽酸；
（3）檢驗“水洗”是否合格的方法是：取最后一次洗滌液少許于試管中，再滴加稀硝酸酸化的硝酸銀溶液，看是否產(chǎn)生白色沉淀，
故答案為：取最后一次洗滌液少許于試管中，再滴加稀硝酸酸化的硝酸銀溶液，看是否產(chǎn)生白色沉淀；
（4）①在酸性條件下，CaO₂能將碘離子氧化成碘單質(zhì)，反應(yīng)的離子方程式為CaO₂+4H⁺+2I^-═Ca²⁺+2H₂O+I₂，
故答案為：CaO₂+4H⁺+2I^-═Ca²⁺+2H₂O+I₂；
②Na₂S₂O₃溶液呈堿性，所以要用堿式滴定管進行滴定，根據(jù)滴定結(jié)束前溶液為藍色，滴定結(jié)束是溶液由藍色變成無色，反應(yīng)完全時的現(xiàn)象為溶液由藍色變?yōu)闊o色，且30s不恢復(fù)，
故答案為：堿式滴定管；溶液由藍色變?yōu)闊o色，且30s不恢復(fù)；
③過氧化鈣氧化碘化鉀生成的碘單質(zhì)，用硫代硫酸鈉滴定時，消耗的硫代硫酸鈉的物質(zhì)的量為：cmol•L^-1×V×10^-3L=cV×10^-3mol，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中電子守恒及題中反應(yīng)方程式可得關(guān)系式：CaO₂～I₂～2S₂O₃^2-，過氧化鈣的物質(zhì)的量為：n（CaO₂）=$\frac{1}{2}$n（S₂O₃^2-）=$\frac{1}{2}$×cV×10^-3mol，
樣品中CaO₂的質(zhì)量分數(shù)為$\frac{\frac{1}{2}×cV×1{0}^{-3}mol×72g/mol}{ag}$×100%=$\frac{3.6cV}{a}$%，
故答案為：$\frac{3.6cV}{a}$%．

點評 本題考查物質(zhì)制備實驗，為高頻考點，涉及物質(zhì)的性質(zhì)、物質(zhì)的檢驗及化學(xué)計算等問題，題目難度較大，做題時注意分析題中關(guān)鍵信息、明確實驗流程中的反應(yīng)、物質(zhì)的量關(guān)系等為解答的關(guān)鍵，充分考查了學(xué)生的分析、化學(xué)實驗、化學(xué)計算能力．