Question

（19分）过氧化钙是一种重要的化工原料，温度在350℃以上容易分解。

（1）利用反应Ca(s)+O₂CaO₂(s)，在纯氧条件下，制取CaO₂的装置示意图如下：

请回答下列问题：

①装置A中反应的化学方程式为____________；仪器a的名称为__________；装置D中盛有的液体是浓硫酸，其作用一是观察氧气的流速，判断氧气通入是否过快及氧气与钙反应进行的程度；二是_______________。仪器安装后应进行的实验操作：

a.通入氧气  

b.检查装置气密性  

c.加入药品  

d.停止通氧气  

e.点燃酒精灯 

f.熄灭酒精灯 

g.冷却至室温，

正确的操作顺序为________。

②完全反应后，有关数据记录如下：

空瓷舟质量m0/g	瓷舟与钙的质量m1/g	瓷舟与产物的质量m2/g
14.80	15.08	15.25

据此可判断m₂与理论值不符，则产物中的杂质可能是_________________________。

（2）利用反应Ca²⁺+H₂O₂+2NH₃·H₂O+6H₂O=CaO₂·8H₂O+2NH₄⁺，在碱性环境中，制取CaO₂的流程示意图如下：

请回答下列问题：

①主反应中，NH₃·H₂O在Ca²⁺和H₂O₂的反应历程中所起的作用是_______________；该反应所需的条件及操作为_______（填字母）。

a.把氯化钙溶液逐滴加入过氧化氢—氨水溶液中

b.把过氧化氢—氨水溶液逐滴加入氯化钙溶液中

c.滴加时先搅拌后静置，观察晶体析出

d.滴加时不停搅拌，直至晶体完全析出

e.反应体系热水浴加热       f.反应体系冰水浴冷却

洗涤CaO₂·8H₂O晶体时，判断晶体是否完全洗净的试剂为_____；滤液循环使用时需在反应器中加入一种物质，该物质的化学式为_____。

②利用反应2CaO₂2CaO+O₂↑测量产品中CaO₂含量时，停止反应且冷却至25℃后的装置示意图如下：若直接读数确定25℃、1大气压下气体的体积，则测量结果______（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。

Answer

（1）①2H2O2 2H2O +O2↑（或2Na2O2+2H2O ===4NaOH +O2↑）（2分） 蒸馏烧瓶（1分）

防止空气进入C装置影响产品纯度（2分） bcaefgd（2分） ②CaO、Ca3N2等（2分）

（2）①中和过氧化氢和Ca2+反应析出的氢离子，促进反应进行（2分）（或：中和反应生成的HCl,使反应CaCl2＋H2O2CaO2＋2HCl向右进行） acf（2分） AgNO3溶液（2分） Ca(OH)2（2分） ②偏大（2分）

【解析】

试题分析：（1）从装置图可以看出A装置是用固体和液体来制取氧气，反应可以是2H2O2 2H2O +O2↑或2Na2O2+2H2O ===4NaOH +O2↑，仪器a的名称为蒸馏烧瓶；反应要在纯氧中进行，装置D中盛有的液体起到防止空气进入C装置影响产品纯度的作用；仪器组装好后就应该检查装置气密性，装置的气密性良好的话就加入药品，由于反应要在纯氧中进行，所以先要制备氧气并通入氧气把装置中的空气排净，然后点燃酒精灯，制取CaO2 ，等反应完全后熄灭酒精灯，为了防止倒吸让装置冷却至室温再停止通氧气，故操作顺序为：bcaefgd。 ②氧气和没有排净的氮气与钙还可能会生成CaO、Ca3N2等，所以杂质可能是CaO、Ca3N2。（2）①从反应中看出NH3·H2O变为 NH4+，知道是发生了中和反应，故NH3·H2O的作用是中和过氧化氢和Ca2+反应析出的氢离子，促进反应进行。溶液在混合时通常是把密度大的加入到密度小的当中，故选a；观察晶体的析出时应该滴加时先搅拌后静置，观察晶体析出，如果不停地搅拌会影响到晶体的析出，故选c；为了让晶体能更顺利的析出反应体系冰水浴冷却，选f；则反应的条件和操作为acf。反应物有CaCl2溶液，所以晶体中混有Cl—，检验Cl—用AgNO3溶液；滤液的主要成分是NH4Cl，要循环使用则要把NH4Cl转变为CaCl2和NH3·H2O，那么可以加入Ca(OH)2。②在用气体的体积计算气体的物质的量的时候要求在标准状况下，标准状况的温度是0℃，现在是在25℃读数，造成气体的体积偏大，使得测量结果偏大。

考点：物质的制备操作流程、实验误差分析、离子的检验。