Question

【題目】過(guò)氧化鈣（CaO2）廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖、污水處理等領(lǐng)域，是優(yōu)良的供氧劑。

【資料】過(guò)氧化鈣（CaO2）常溫下能與水反應(yīng)生成氫氧化鈣和氧氣。

【探究一】證明某種供氧劑的主要成分為過(guò)氧化鈣

（1）取一定量該供氧劑放置于試管中，向其中加水，再將帶火星的木條伸入試管口中，觀(guān)察到____，證明該供氧劑的主要成分為過(guò)氧化鈣。

（2）此供氧劑的保存方法是______。

（3）此供氧劑長(zhǎng)期暴露在空氣中，會(huì)變質(zhì)生成CaCO3。為檢驗(yàn)此供氧劑是否變質(zhì)，可向其加入稀鹽酸，若觀(guān)察到有氣泡生成，則判斷此供氧劑已變質(zhì)。你是否認(rèn)同上述方案，理由___。

【探究二】此類(lèi)供氧劑中過(guò)氧化鈣（CaO2）的含量測(cè)定

【方案一】通過(guò)測(cè)定產(chǎn)生氧氣的體積，最終計(jì)算出供氧劑中過(guò)氧化鈣的含量。

（1）取一定質(zhì)量的供氧劑溶于水，按照?qǐng)D一裝置進(jìn)行裝配。充分反應(yīng)后，待量筒中液面不再變化，還要______，再讀出體積。

（2）為保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，收集氣體的時(shí)機(jī)是___________。

a．導(dǎo)管口還沒(méi)有氣泡產(chǎn)生時(shí) b．導(dǎo)管口連續(xù)均勻冒出氣泡時(shí)

c．導(dǎo)管口冒出氣泡很多時(shí)

（3）用此裝置測(cè)得的含量會(huì)偏大，如果將發(fā)生裝置換成圖二中的裝置__________（填序號(hào)）可以避免此誤差。

【方案二】把樣品中的過(guò)氧化鈣轉(zhuǎn)化為碳酸鈣，通過(guò)測(cè)定碳酸鈣沉淀的質(zhì)量，進(jìn)而求得過(guò)氧化鈣的質(zhì)量。具體流程如下圖：

（1）寫(xiě)出供氧劑與水反應(yīng)的化學(xué)方程式__________；

（2）滴加的Na2CO3溶液要過(guò)量的原因是 __________；

（3）洗滌沉淀的目的是 __________；

（4）檢驗(yàn)沉淀已經(jīng)洗滌干凈的方法是：取最后一次洗滌液，滴加_____溶液，若無(wú)明顯現(xiàn)象，則表示已經(jīng)洗凈。

（5）若供氧劑的質(zhì)量m=5 g， 碳酸鈣質(zhì)量n=5 g，請(qǐng)通過(guò)計(jì)算得出供氧劑中的過(guò)氧化鈣的含量。__________________（實(shí)驗(yàn)過(guò)程）

（6）若CaCO3沉淀過(guò)濾后不洗滌，則過(guò)氧化鈣的含量將 ______ （填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”）。

（7）此方案排除所加試劑和操作的原因，測(cè)定的過(guò)氧化鈣含量也可能偏大，原因是___ 。

Answer 1

【答案】 帶火星的木條復(fù)燃 密封、干燥保存 不認(rèn)同，因?yàn)辂}酸中的水與CaO2反應(yīng)會(huì)生成O2，即使沒(méi)有CaCO3與鹽酸反應(yīng)生成CO2，也會(huì)有氣泡生成。 使量筒內(nèi)外液面相平 a BCD 2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑ 使氯化鈣完全轉(zhuǎn)化為沉淀 除去沉淀表面的可溶性雜質(zhì)，測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確 硝酸銀溶液 72.0% 偏大 所測(cè)樣品中Ca元素還可能還來(lái)源于變質(zhì)生成的Ca(OH)2、CaCO3，從而所測(cè)過(guò)氧化鈣含量偏大。

【解析】探究一（1）根據(jù)氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃解答；（2）根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)可以判斷保存方法；（3）根據(jù)水與CaO2反應(yīng)會(huì)生成O2分析解答；探究二【方案一】（1）根據(jù)量筒內(nèi)外液面相平解答；（2）為保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，收集氣體的時(shí)機(jī)是導(dǎo)管口還沒(méi)有氣泡產(chǎn)生時(shí)，因?yàn)檫@樣不會(huì)導(dǎo)致生成的氣體損失，全面進(jìn)入量筒中；（3）根據(jù)導(dǎo)致測(cè)得的含量偏大的原因是分液漏斗中滴下的水會(huì)占據(jù)一部分體積，導(dǎo)致測(cè)定的氧氣體積偏大解答；【方案二】（1）根據(jù)反應(yīng)物、生成物、反應(yīng)條件及其質(zhì)量守恒定律可以書(shū)寫(xiě)反應(yīng)的化學(xué)方程式；（2）滴加的Na2CO3溶液要過(guò)量的原因是使氯化鈣完全反應(yīng)；（3）根據(jù)除去沉淀表面的可溶性雜質(zhì)，測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確解答；（4）根據(jù)氯化鈉能和硝酸銀反應(yīng)生成白色沉淀氯化銀和硝酸鈉解答；（5）根據(jù)提供的數(shù)據(jù)和反應(yīng)的化學(xué)方程式可以進(jìn)行相關(guān)方面的計(jì)算；（6）根據(jù)CaCO3沉淀過(guò)濾后不洗滌，會(huì)導(dǎo)致碳酸鈣質(zhì)量偏大，從而導(dǎo)致過(guò)氧化鈣含量偏大；（7）根據(jù)過(guò)氧化鈣可能變質(zhì)解答。探究一（1）取一定量該供氧劑放置于試管中，向其中加水，再將帶火星的木條伸入試管口中，觀(guān)察到帶火星的木條復(fù)燃，證明該供氧劑的主要成分為過(guò)氧化鈣；（2）此供氧劑能和水反應(yīng)，因此保存方法是密封、干燥保存；（3）不認(rèn)同；因?yàn)辂}酸中的水與CaO2反應(yīng)會(huì)生成O2，即使沒(méi)有CaCO3與鹽酸反應(yīng)生成CO2，也會(huì)有氣泡生成，因此不能通過(guò)觀(guān)察到有氣泡生成來(lái)判斷此供氧劑已變質(zhì)；探究二【方案一】（1）取一定質(zhì)量的供氧劑溶于水，按照?qǐng)D一裝置進(jìn)行裝配。充分反應(yīng)后，待量筒中液面不再變化，還要使量筒內(nèi)外液面相平，再讀出體積；（2）為保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，收集氣體的時(shí)機(jī)是導(dǎo)管口還沒(méi)有氣泡產(chǎn)生時(shí)。故選a；（3）用此裝置測(cè)得的含量會(huì)偏大，是因?yàn)榉忠郝┒分械蜗碌乃畷?huì)占據(jù)一部分體積，導(dǎo)致測(cè)定的氧氣體積偏大，從而導(dǎo)致測(cè)定的結(jié)構(gòu)偏大；如果將發(fā)生裝置換成圖二中的裝置BCD裝置可以避免此誤差；【方案二】（1）供氧劑與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑；（2）滴加的Na2CO3溶液要過(guò)量的原因是使氯化鈣完全轉(zhuǎn)化為沉淀；（3）洗滌沉淀的目的是除去沉淀表面的可溶性雜質(zhì)，測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確；（4）檢驗(yàn)沉淀已經(jīng)洗滌干凈的方法是：取最后一次洗滌液，滴加硝酸銀溶液，若無(wú)明顯現(xiàn)象，則表示已經(jīng)洗凈；（5）設(shè)過(guò)氧化鈣質(zhì)量為x。
由2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑，CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O可知，CaO2～CaCO3。
CaO2～CaCO3
72 100
x 5g

x=3.6g
供氧劑中的過(guò)氧化鈣的含量為×100%=72.0%；
（6）若CaCO3沉淀過(guò)濾后不洗滌，則會(huì)導(dǎo)致碳酸鈣質(zhì)量偏大，從而導(dǎo)致計(jì)算的過(guò)氧化鈣質(zhì)量偏大，進(jìn)一步導(dǎo)致過(guò)氧化鈣的含量將偏大；（7）此方案排除所加試劑和操作的原因，測(cè)定的過(guò)氧化鈣含量也可能偏大，原因是所測(cè)樣品中Ca元素還可能還來(lái)源于變質(zhì)生成的Ca(OH)2、CaCO3，從而導(dǎo)致所測(cè)過(guò)氧化鈣含量偏大。