Question

（14分）过氧化钙难溶于水，溶于酸生成过氧化氢，在医药上用作杀菌剂、防腐剂等。

Ⅰ.某小组用含有少量氧化亚铁和氧化铁杂质的大理石制取过氧化钙的流程如下：

请回答下列问题：

（1）操作I的目的是调节溶液的pH，使铁元素完全沉淀，则试剂A最好选用       。

a．盐酸        b．硝酸          c．盐酸和过氧化氢        d．硫酸

（2）检验操作I中铁元素已沉淀完全的操作是      。

（3）滤液B主要成分的化学式是      。

（4）反应Ⅱ是放热反应。保持H₂O₂物质的量一定，当H₂O₂浓度小于20%时，CaO₂的产率随H₂O₂浓度的增大而增大；但浓度大于20%后，CaO₂产率反而下降。试分析CaO₂产率下降的可能原因是       。

Ⅱ.过氧化钙中常含有CaO杂质，实验室可按以下步骤测定CaO₂含量：

步骤1：准确称取0.3900g过氧化钙样品，置于250 mL的锥形瓶中；

步骤2：分别加入10 mL蒸馏水和20 mL磷酸（1:3），振荡使样品完全溶解；

步骤3：用0.1000 mol·L^－1 KMnO₄标准溶液滴定至终点，记录数据；

步骤4：平行测定4次（数据记录见下表），计算试样中CaO₂的质量分数。

实验	1	2	3	4
V（KMnO4） /mL	19.50	21.50	19.48	19.52

已知：上述实验过程中反应关系为：CaO₂～H₂O₂ ，5H₂O₂～2KMnO₄

请回答下列问题：

（5）步骤3判断滴定达到终点的现象是     ；

（6）由表中数据可知，该样品中CaO₂含量为    %。若实验时刚洗净的滴定管未用KMnO₄标准溶液润洗，则CaO₂的质量分数测定结果    （填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。

Answer

（14分，每空2分）

（1）c ；（2）取上层清液少许于试管中，滴加KSCN溶液，若溶液不变红，则铁元素已除净。

（3）NH4Cl

（4）H2O2浓度高，反应速率快，反应放热使体系升温迅速，促使H2O2分解（答题要点：一、反应放热使温度升高，二、过氧化氢受热分解。答对一点给1分）

（5）当看到加入1滴KMnO4溶液，锥形瓶中溶液由无色变为浅红色（或粉红色、红色），30s不褪色，即达到滴定终点。（不答“30s不褪色”给1分）

（6）90.00（有效数字不正确不扣分）；偏高。

【解析】

试题分析：试剂A是为了溶解CaCO3，应该使用酸，由于少量氧化亚铁和氧化铁杂质，加入氨水后形成的是Fe（OH）3沉淀，因此还应该加入具有氧化性的物质，将氧化亚铁反应产生的Fe2+氧化产生Fe3+，结合环保知识，可知应该选择的物质是盐酸和过氧化氢，选项是c；（2）可以利用Fe（SCN）3呈血红色检验Fe3+的存在。检验操作I中铁元素已沉淀完全的操作是取上层清液少许于试管中，滴加KSCN溶液，若溶液不变红，则铁元素已除净；（3）向含有CaCl2、NH4Cl的溶液中加入（NH4）2CO3时，发生反应：Ca2++CO32-=CaCO3↓，所以滤液B主要成分的化学式是NH4Cl；（4）当H2O2浓度小于20%时，CaO2的产率随H2O2浓度的增大而增大；但浓度大于20%后，CaO2产率反而下降。CaO2产率下降的可能原因是H2O2浓度高，反应速率快，反应放热使体系升温迅速，促使H2O2分解，导致CaO2产率下降；（5）KMnO4与H2O2反应，是溶液的紫色褪去，当H2O2反应完全时，紫色不再褪去，因此步骤3中当看到加入1滴KMnO4溶液，锥形瓶中溶液由无色变为浅红色30s不褪色，证明达到滴定终点；（6）反应的关系式是5CaO2～5H2O2～2KMnO4，反应消耗的KMnO4的体积中，第2次误差太大，舍去，平均体积是V=（19.50+19.48+19.52）÷3=19.50ml，n（KMnO4）= 0.1000 mol·L－1×0.01950L=1.95×10-3mol；所以n（CaO2）= 5/2 n（KMnO4）= 5/2×1.95×10-3mol=4.875×10-3mol, 该样品中CaO2含量为:[（4.875×10-3mol×72g/mol）÷0.3900g）] ×100％=90.00％。若实验时刚洗净的滴定管未用KMnO4标准溶液润洗，则消耗的KMnO4标准溶液体积偏大，因此会使CaO2的质量分数测定结果偏高。

考点：考查工业流程的知识。主要包括试剂的选择、滴定终点的判断、物质含量的测定及误差分析的知识。