Question

3．過氧化鈣（CaO₂）是一種白色結(jié)晶體粉末，極微溶于水，不溶于醇類、乙醚等，加熱至150℃左右開始分解放出氧氣，與水緩慢反應生成H₂O₂．易于酸反應生成H₂O₂
（Ⅰ）CaO₂的制備原理：CaCl₂+H₂O₂+2NH₃•H₂O+6H₂O═CaO₂•8H₂O↓+2NH₄Cl實驗步驟如圖、反應裝置如圖所示，請回答下列問題：
實驗步驟：

（1）儀器a的名稱三頸燒瓶；
（2）①沉淀反應時常用冰水浴控制溫度在0℃左右，其可能原因是減少H2O2受熱分解；降低氨的揮發(fā)；降低溫度促使產(chǎn)物析出（寫出兩點）
②過濾后洗滌沉淀的試劑最好用B．
A．熱水           B．冷水           C．乙醇             D．乙醚
（3）某同學設計的實驗裝置示意圖（如圖，夾持裝置及冷凝水省略）有一處不合理，請?zhí)岢龈倪M方案并說明理由溫度計應該為攪拌器．該反應需要不斷攪拌，且冰水浴條件無需溫度計．
（Ⅱ）產(chǎn)品穩(wěn)定性分析：取所得產(chǎn)品置于試劑瓶內(nèi)保存一個月，并分別在放置前、放置后取一定質(zhì)量的樣品溶于水，加適量稀硫酸酸化，用0.1000mol•L^-1酸性高錳酸鉀溶液滴定生成H₂O₂（KMnO₄反應后生成Mn²⁺），以此分析產(chǎn)品的穩(wěn)定性，所得實驗數(shù)據(jù)如表

數(shù)據(jù) 時間	樣品取用質(zhì)量/（g）	平均消耗體積（KMnO4）/mL
放置前測定	a	25.00
放置一個月后測定	a	24.00

已知：
①H₂O₂不穩(wěn)定，加熱，加入某些金屬離子或加堿均有利于其分解．
②產(chǎn)品穩(wěn)定性=$\frac{放置一個月后Ca{O}_{2}的質(zhì)量分數(shù)}{放置前Ca{O}_{2}的質(zhì)量分數(shù)}$×100%
（4）用KMnO₄滴定，達到滴定終點時的現(xiàn)象是溶液由無色變淡紫色，且半分鐘不褪色．
（5）該產(chǎn)品的“產(chǎn)品穩(wěn)定性”=96%．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)裝置的構(gòu)造可知；
（2）①從雙氧水的穩(wěn)定性、該反應的反應熱、溫度對過氧化鈣的溶解度的影響等方面分析；②過氧化鈣極微溶于水，反應后產(chǎn)物中雜質(zhì)不溶于乙醇、乙醚，且在冷水中過氧化鈣溶解度小，據(jù)此進行解答；
（3）根據(jù)反應需要攪拌，溫度水浴控制分析；
（4）高錳酸鉀顯紫色，酸性高錳酸鉀溶液滴定生成H₂O₂，滴定終點為由無色變淡紫色，且半分鐘不褪色；
（5）根據(jù)反應6H⁺+2MnO₄^-+5H₂O₂=2Mn²⁺+5O₂+8H₂O計算放置前后CaO₂的質(zhì)量分數(shù)，據(jù)此計算．

解答 解：（1）根據(jù)裝置的構(gòu)造可知a為三頸燒瓶；
故答案為：三頸燒瓶；
（2）①由于溫度較高時雙氧水容易分解，會導致過氧化鈣產(chǎn)率下降，且溫度降低時過氧化鈣的溶解度減小，有利于過氧化鈣的析出，所以沉淀反應時常用冰水浴控制溫度在0℃左右；
故答案為：減少H2O2受熱分解；降低氨的揮發(fā)；降低溫度促使產(chǎn)物析出；
②A．熱水：過氧化鈣在熱水中溶解度較大，降低了過氧化鈣的產(chǎn)率，故A錯誤；
B．冷水：過氧化鈣極微溶于水，且雜質(zhì)都易溶于水，可用冷水洗滌過氧化鈣，故B正確；
C．乙醇：過氧化鈣不溶于乙醇，但是雜質(zhì)不溶于乙醇，且提高了成本，故C錯誤；
D．乙醚：過氧化鈣不溶于乙醚，但雜質(zhì)也不溶于乙醚，且乙醚成本較高，故D錯誤；
故答案為：B；
（3）為使反應充分需攪拌，水浴水浴不需要溫度計，所以溫度計應該為攪拌器；
故答案為：溫度計應該為攪拌器．該反應需要不斷攪拌，且冰水浴條件無需溫度計；
（4）根據(jù)高錳酸鉀顯紫色，酸性高錳酸鉀溶液滴定生成H₂O₂，滴定終點為由無色變淡紫色，且半分鐘不褪色；
故答案為：溶液由無色變淡紫色，且半分鐘不褪色；
（5）根據(jù)質(zhì)量守恒CaO₂與酸反應生成的相同物質(zhì)量的H₂O₂，與酸性高錳酸鉀發(fā)生反應6H⁺+2MnO₄^-+5H₂O₂=2Mn²⁺+5O₂+8H₂O，則根據(jù)，5CaO₂～5H₂O₂～2MnO₄^-，則放置一個月前的過氧化鈣的質(zhì)量分數(shù)為：0.025×0.1×2.5×72÷a×100%，放置一個月后的過氧化鈣的質(zhì)量分數(shù)為：0.024×0.1×2.5×72÷a×100%，則該產(chǎn)品的穩(wěn)定性為：$\frac{0.024×0.1×2.5×72÷a×100%}{0.025×0.1×2.5×72÷a×100%}×100%$=96%；
故答案為：96%．

點評 本題考查形式為物質(zhì)制備流程圖題目，涉及中和滴定中的誤差分析、物質(zhì)的檢驗及化學計算等問題，題目難度較大，做題時注意分析題中關(guān)鍵信息、明確實驗基本操作方法，本題較為綜合，充分考查了學生的分析、理解能力及化學實驗、化學計算能力．