【題目】過氧化鈣(CaO2)是一種白色晶體,極微溶于水,不溶于醇類?膳c水緩慢反應(yīng),易與酸反應(yīng)。實驗室通常用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,請回答下面的問題:

I.CaO2的制備

(1)漏斗在使用時其上口的玻璃塞應(yīng)________(填“打開”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+),計算確定CaO2的含量。

(5)現(xiàn)每次稱取0.4000g樣品溶解后,用0.1000mol/LKMnO4溶液滴定,所得的數(shù)據(jù)如下表所示,則樣品的純度__________

實驗序號

消耗KMnO4體積/mL

19.98

20.02

20.20

20.00

(6)測得CaO2樣品的純度偏低,其原因可能是______(選填編號)。

A.烘烤時間不足

B.配制KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液定容時俯視容量瓶刻度線

C.在潔凈干燥的酸式滴定管中未潤洗即裝標(biāo)準(zhǔn)液

D.滴定前尖嘴部分有氣泡,滴定后消失

【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 冷凝管接通自來水 過濾 90.00% AB

【解析】(1)該實驗中使用的是恒壓滴液漏斗,在使用時其上口的玻璃塞應(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、同時防止雙氧水分解、氨氣逸出、溫度降低過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;

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),滴加H2O2與濃氨水混合溶液之前,需要將冷凝管接通自來水,故答案為:冷凝管接通自來水

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

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

(6)A.烘烤時間不足,樣品中含有雜質(zhì)水分,導(dǎo)致樣品中過氧化鈣的純度偏小,故A正確;B.配制KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液定容時俯視容量瓶標(biāo)線,導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)液濃度偏高,滴定過程中營養(yǎng)樣品中過氧化鈣的物質(zhì)的量不變,則消耗的標(biāo)準(zhǔn)液體積偏小,測定的過氧化鈣的純度偏小,故B正確;C.在潔凈干燥的酸式滴定管中未潤洗即裝標(biāo)準(zhǔn)液,標(biāo)準(zhǔn)液被蒸餾水稀釋,滴定時消耗的標(biāo)準(zhǔn)液體積偏大,計算出的過氧化鈣的純度偏大,故C錯誤;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)系式計算出的過氧化鈣的質(zhì)量偏大,過氧化鈣的純度偏高,故D錯誤;故答案為:AB。

練習(xí)冊系列答案
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已知2 min內(nèi)v(Q)=0.075 mol·L1·min1 , v(Z)∶v(Y)=1∶2。
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C.加入少量0.1 mol/L HCl溶液,溶液中c(H)不變
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