Question

【題目】過(guò)氧化鈣(CaO2)是一種白色晶體，極微溶于水，不溶于醇類(lèi)�？膳c水緩慢反應(yīng)，易與酸反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)室通常用CaCl2在堿性條件下與H2O2反應(yīng)制得(該反應(yīng)劇烈并大量放熱),裝置如圖所示,請(qǐng)回答下面的問(wèn)題:

I．CaO2的制備

（1）漏斗在使用時(shí)其上口的玻璃塞應(yīng)________（填“打開(kāi)”或“關(guān)閉”），支管B的作用是________。

（2）將盛有濃CaCl2溶液的裝置置于冰水混合物中。其原因是：使反應(yīng)平穩(wěn)進(jìn)行、___________。

（3）加入H2O2與濃氨水的混合溶液，使反應(yīng)開(kāi)始。

①反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________。

②滴加H2O2與濃氨水混合溶液之前，還應(yīng)進(jìn)行的操作是______。

（4）待反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)______（填操作）得CaO2粗產(chǎn)品。

Ⅱ．CaO2純度的測(cè)定：將一定量的CaO2溶于稀硫酸，用標(biāo)準(zhǔn)KMnO4溶液滴定生成的H2O2(KMnO4反應(yīng)后生成Mn2+），計(jì)算確定CaO2的含量。

（5）現(xiàn)每次稱(chēng)取0.4000g樣品溶解后，用0.1000mol/L的KMnO4溶液滴定，所得的數(shù)據(jù)如下表所示，則樣品的純度__________。

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	①	②	③	④
消耗KMnO4體積/mL	19.98	20.02	20.20	20.00

（6）測(cè)得CaO2樣品的純度偏低，其原因可能是______（選填編號(hào)）。

A.烘烤時(shí)間不足

B．配制KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液定容時(shí)俯視容量瓶刻度線(xiàn)

C.在潔凈干燥的酸式滴定管中未潤(rùn)洗即裝標(biāo)準(zhǔn)液

D．滴定前尖嘴部分有氣泡，滴定后消失

Answer 1

【答案】 關(guān)閉 平衡壓強(qiáng)，使恒壓滴液漏斗中的液體能夠順利滴下 防止雙氧水分解、氨氣逸出、溫度降低過(guò)氧化鈣的溶解度變低（合理答案均得分） CaCl2+ H2O2+ 2NH3·H2O= CaO2↓+ 2H2O+ 2NH4C1 冷凝管接通自來(lái)水 過(guò)濾 90.00% AB

【解析】(1)該實(shí)驗(yàn)中使用的是恒壓滴液漏斗，在使用時(shí)其上口的玻璃塞應(yīng)關(guān)閉，支管B可以平衡壓強(qiáng)，使恒壓滴液漏斗中的液體能夠順利滴下，故答案為：關(guān)閉；平衡壓強(qiáng)，使恒壓滴液漏斗中的液體能夠順利滴下；

(2)CaCl2在堿性條件下與H2O2反應(yīng)制得(該反應(yīng)劇烈并大量放熱)，將盛有濃CaCl2溶液的裝置置于冰水混合物中，可以使反應(yīng)平穩(wěn)進(jìn)行、同時(shí)防止雙氧水分解、氨氣逸出、溫度降低過(guò)氧化鈣的溶解度變低，故答案為：防止雙氧水分解、氨氣逸出、溫度降低過(guò)氧化鈣的溶解度變低；

(3)①加入H2O2與濃氨水的混合溶液，反應(yīng)生成CaO2沉淀，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCl2+ H2O2+ 2NH3·H2O= CaO2↓+ 2H2O+ 2NH4C1，故答案為：CaCl2+ H2O2+ 2NH3·H2O= CaO2↓+ 2H2O+ 2NH4C1；

②CaCl2在堿性條件下與H2O2反應(yīng)制得(該反應(yīng)劇烈并大量放熱)，滴加H2O2與濃氨水混合溶液之前，需要將冷凝管接通自來(lái)水，故答案為：冷凝管接通自來(lái)水；

(4)過(guò)氧化鈣(CaO2)是一種白色晶體，極微溶于水，不溶于醇類(lèi)，待反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)過(guò)濾即可得CaO2粗產(chǎn)品，故答案為：過(guò)濾；

(5)根據(jù)表中消耗高錳酸鉀溶液的體積數(shù)據(jù)可知，第三次數(shù)據(jù)與其它三組誤差較大，應(yīng)該舍棄；則滴定中消耗酸性高錳酸鉀的平均體積為：mL=20.00mL，每次滴定消耗的高錳酸鉀的物質(zhì)的量為：n(KMnO4)=0.1000mol/L×0.02L=0.002mol，

KMnO4反應(yīng)后生成Mn2+，化合價(jià)降低7-2)=5價(jià)，CaO2被氧化成氧氣，化合價(jià)從-1升高到0價(jià)，至少升高：[0-(-1)]×2=2，根據(jù)化合價(jià)升降相等可得反應(yīng)的關(guān)系式：2KMnO4～5CaO2，則每次稱(chēng)取0.4000g樣品中含有的過(guò)氧化鈣的物質(zhì)的量為：n(CaO2)=×n(KMnO4)=0.002mol×=0.005mol，所以該樣品中過(guò)氧化鈣的純度為：×100%=90.00%，故答案為：90.00%；

(6)A．烘烤時(shí)間不足，樣品中含有雜質(zhì)水分，導(dǎo)致樣品中過(guò)氧化鈣的純度偏小，故A正確；B．配制KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液定容時(shí)俯視容量瓶標(biāo)線(xiàn)，導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)液濃度偏高，滴定過(guò)程中營(yíng)養(yǎng)樣品中過(guò)氧化鈣的物質(zhì)的量不變，則消耗的標(biāo)準(zhǔn)液體積偏小，測(cè)定的過(guò)氧化鈣的純度偏小，故B正確；C．在潔凈干燥的酸式滴定管中未潤(rùn)洗即裝標(biāo)準(zhǔn)液，標(biāo)準(zhǔn)液被蒸餾水稀釋?zhuān)�滴定時(shí)消耗的標(biāo)準(zhǔn)液體積偏大，計(jì)算出的過(guò)氧化鈣的純度偏大，故C錯(cuò)誤；D．滴定前尖嘴處有氣泡，滴定后消失，導(dǎo)致消耗的標(biāo)準(zhǔn)液體積偏大，根據(jù)關(guān)系式計(jì)算出的過(guò)氧化鈣的質(zhì)量偏大，過(guò)氧化鈣的純度偏高，故D錯(cuò)誤；故答案為：AB。