Question

过氧化钙(CaO₂)常用作种子及谷物的无毒性消毒剂，常温下为白色的固体，微溶于水，且不溶于乙醇、乙醚和碱性溶液，但溶于酸。某实验小组拟探究CaO₂的性质及其实验室制法。

(1)实验探究CaO₂与酸的反应。

操作	现象
向盛有4gCaO2的大试管中加入10mL稀盐酸得溶液a	剧烈反应，产生能使带火星木条复燃的气体
取5mL溶液a置于试管中,滴入两滴石蕊溶液	溶液变红，一段时间后溶液颜色明显变浅，稍后溶液变为无色

①CaO₂与盐酸反应的化学方程式为_____________。

②加入石蕊溶液后溶液褪色可能是因为溶液a中存在较多的_____________。

(2)用如图所示装置制备过氧化钙，其反应原理为Ca+O₂CaO₂。

①请选择实验所需要的装置，按气流方向连接的顺序为_____________(填仪器接口的字母，上述装置可不选用也可重复使用)。

②根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：Ⅰ.检验装置的气密性后，装入药品；Ⅱ.打开分液漏斗活塞，通入气体一段时间，加热药品；Ⅲ.反应结束后，_____________(填操作)；Ⅳ.拆除装置，取出产物。

(3)利用反应Ca²⁺+H₂O₂+2NH₃+8H₂O=CaO₂•8H₂O↓+2在碱性环境下制取CaO₂的装置如图所示。

①NH₃在Ca²⁺和H₂O₂的反应过程中所起的作用是_____________。

②反应结束后，经过滤、洗涤、低温烘干可获得CaO₂•8H₂O。过滤需要的玻璃仪器是_____________；将沉淀进行洗涤的操作为_____________。

Answer

2CaO2+4HCl=2CaCl2+2H2O+O2↑ H2O2 d→e→f→b→c→e(或→d→e→f→c→b→e) 熄灭酒精灯，待反应管冷却至室温，停止通入氧气，并关闭分液漏斗的活塞 消耗生成的氢离子，促进反应进行(或使溶液呈碱性，减少CaO2•8H2O的溶解，或提高产品的产率等其他合理答案) 烧杯、漏斗、玻璃棒 沿玻璃棒向漏斗中注入蒸馏水至浸没沉淀，让水自然流下，重复2-3次

【解析】

实验探究CaO2与酸的反应，剧烈反应，产生能使带火星木条复燃的气体为氧气，根据元素守恒配平化学方程式；石蕊溶液后溶液褪色说明溶液中含有氧化性物质；制备过氧化钙时，用锥形瓶中二氧化锰和过氧化氢反应制得氧气，防止过氧化钙与水反应要加入干燥装置，浓硫酸的试剂瓶长进短出，氧气与钙在硬质玻璃管中发生反应；利用反应Ca2++H2O2+2NH3+8H2O=CaO2•8H2O↓+2在碱性环境下制取CaO2，NH3与反应产生的H+结合形成NH4+，促进反应的发生，据此分析。

(1)①CaO2与盐酸反应产生CaCl2、H2O和氧气，反应的化学方程式为2CaO2+4HCl=2CaCl2+ 2H2O+O2↑；

②加入石蕊后溶液褪色可能是因为溶液a中存在较多的H2O2；该物质具有氧化性，将红色的物质氧化变为无色；

(2)用H2O2与MnO2反应产生O2，用浓硫酸干燥，氧气，燃烧是氧气与Ca在加热时发生反应产生CaO2，为防止空气中的水份影响反应产物，应该再通过盛有浓硫酸的洗气瓶。故装置的连接顺序是d→e→f→b→c→e(或d→e→f→c→b→e)；

②根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：I.检验装置的气密性后，装入药品；II.打开分液漏斗活塞，通入气体一段时间，加热药品；III反应结束后，熄灭酒精灯，待反应管冷却至室温，停止通入氧气，并关闭分液漏斗的活塞；IV拆除装置，取出产物；

(3)①根据反应方程式可知NH3与反应产生的H+结合形成NH4+，所以在Ca2+和 H2O2 的反应过程中所起的作用是中和生成的氢离子，促进反应进行；

②反应结束后，经过滤、洗涤、低温烘干可获得CaO2·8H2O，过滤所需要的玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒；将沉淀进行洗涤的操作为沿玻璃棒向漏斗中注入蒸馏水至浸没沉淀，让水自然流下，重复2-3次。