Question

（2013?崇安區(qū)二模）長途運輸魚苗時，人們常在水中加入少量過氧化鈣（CaO₂）固體，為魚提供氧氣．過氧化鈣與水反應除生成氧氣外，還生成什么物質(zhì)？課外興趣小組決定對這一問題中進行探究，請你參與．
Ⅰ．定性探究
[提出問題]過氧化鈣與水反應除生成氧氣外，還生成什么物質(zhì)？
[猜想]另一生成物為氫氧化鈣．
[進行試驗]取適量過氧化鈣放入試管中加適量水，向試管中滴加酚酞試液，液體
呈

紅

色，則猜想成立．寫出該反應的化學方程式

2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑

．
[意外發(fā)現(xiàn)]較長時間后，同學們發(fā)現(xiàn)滴入酚酞后變色了的液體顏色又變回無色，你
認為褪色的可能原因是

Ca（OH）₂被空氣中的CO₂反應掉了

．
II．定量探究
[提出問題]測定久置過氧化鈣樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)．
[查閱資料]過氧化鈣放置在空氣中，會變質(zhì)產(chǎn)生氫氧化鈣和碳酸鈣兩種雜質(zhì)．
[測定方案]
①如圖所示，連接好裝置，檢查裝置氣密性良好；
②稱量20g樣品置于燒杯中，加入適量水混合，完全反應后全部倒入下圖的燒瓶中，向分液漏斗中加入足量稀鹽酸待用；
③將量氣管液面調(diào)節(jié)到“0”刻度，并使量氣管內(nèi)液
面與油層相平，打開止水夾和分液漏斗活塞；
④反應結(jié)束后，再次調(diào)節(jié)量氣管內(nèi)液面與油層液面相
平，讀出氣體體積；
⑤查得CO₂的密度，計算樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)．
[問題討論]
（1）圖中油層的作用為

防止CO₂溶于水

，中和反應明顯
放出熱量，滴加稀鹽酸后，發(fā)生裝置里發(fā)生的中和反應的化學方程式為

Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O

，這個反應的發(fā)生可能使測定結(jié)果

偏大

（填“偏大”、“偏小”或“不受影響”）．
（2）步驟②中將樣品和水混合的目的是

除去CaO₂，防止在燒瓶中產(chǎn)生氧氣

．
（3）反應結(jié)束后，測得量氣管讀數(shù)為1120ml，根據(jù)該條件下CO₂的密度得知生成CO₂
的質(zhì)量為2.2g，求樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)．（寫出計算過程）
（4）充分反應后將燒瓶中的液體蒸干，得到27.75g固體，這袋樣品在變質(zhì)前全是過
氧化鈣，其質(zhì)量為

18

g．

Answer 1

分析：【進行實驗】根據(jù)實驗探究的過程和學過的知識可知：酚酞試液遇到堿性溶液變成紅色；過氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣和氫氣，寫出反應的方程式；
【意外發(fā)現(xiàn)】較長時間后，同學們發(fā)現(xiàn)滴入酚酞后變色了的液體顏色又變回無色，是因為Ca（OH）₂被空氣中的二氧化碳反應掉了；
（1）根據(jù)二氧化碳易溶于水分析油層的作用；氫氧化鈣和鹽酸反應生成氯化鈣和水，此過程是放熱反應，造成氣體體積膨脹，因此結(jié)果偏大；
（2）根據(jù)CaO₂會和水反應產(chǎn)生氧氣，會影響實驗結(jié)果；
（3）根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量計算碳酸鈣的質(zhì)量和質(zhì)量分數(shù)；
（4）根據(jù)得到27.75g固體為氯化鈣，可以求鈣元素的質(zhì)量，反應前后元素的質(zhì)量不變，然后求過氧化鈣的質(zhì)量．

解答：解：【進行實驗】酚酞試液遇到堿性溶液變成紅色；過氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣和氧氣，反應的方程式為：2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑；
【意外發(fā)現(xiàn)】較長時間后，同學們發(fā)現(xiàn)滴入酚酞后變色了的液體顏色又變回無色，說明溶液不在呈現(xiàn)堿性，是因為Ca（OH）₂被空氣中的二氧化碳反應掉了；
（1）因為二氧化碳易溶于水，因此油層的作用是防止CO₂溶于水；氫氧化鈣和鹽酸反應生成氯化鈣和水，反應的方程式為：Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O；因為此過程是放熱反應，造成氣體體積膨脹，因此結(jié)果偏大；
（2）因為CaO₂會和水反應產(chǎn)生氧氣，會影響實驗結(jié)果，因此將樣品和水混合的目的是：除去CaO₂，防止在燒瓶中產(chǎn)生氧氣；
（3）根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量計算碳酸鈣的質(zhì)量和質(zhì)量分數(shù)；
（4）得到27.75g固體為氯化鈣，其中鈣元素的質(zhì)量為：27.75g×

40

111

×100%=10g，因為反應前后元素的質(zhì)量不變，因此過氧化鈣的質(zhì)量為：10g÷

40

72

×100%=18g．
故答案為：【進行實驗】紅； 2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑；
【意外發(fā)現(xiàn)】Ca（OH）₂被空氣中的CO₂反應掉了；
（1）防止CO₂溶于水；  Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O；  偏大；
（2）除去CaO₂，防止在燒瓶中產(chǎn)生氧氣；
（3）解：設碳酸鈣的質(zhì)量為x （格式若不正確，全對情況下扣 1分，不全對不扣分）
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                    44              
 x                     2.2g
            

100

x

=

44

2.2g

      x=5g   
    樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)=

5g

20g

×100%=25%      
 答：樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為25%．
（4）18 g．

點評：本題屬于信息題的考查，解題的關(guān)鍵是依據(jù)題目有關(guān)的信息結(jié)合相關(guān)的知識進行解析，這種題目的特點往往是起點高、落點低．