Question

16．過氧化鈣（CaO₂）廣泛應用于水產(chǎn)養(yǎng)殖、污水處理等領域，是優(yōu)良的供氧劑．
資料：過氧化鈣（CaO₂）常溫下能與水反應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，觀察到帶火星的木條復燃，證明該供氧劑的主要成分為過氧化鈣．
（2）此供氧劑的保存方法是密封、干燥保存．
（3）此供氧劑長期暴露在空氣中，會變質生成CaCO₃．為檢驗此供氧劑是否變質，可向其加入稀鹽酸，若觀察到有氣泡生成，則判斷此供氧劑已變質．你是否認同上述方案，理由是不認同，因為鹽酸中的水與CaO₂反應會生成O₂，即使沒有CaCO₃與鹽酸反應生成CO₂，也會有氣泡生成．
探究二：此類供氧劑中過氧化鈣（CaO₂）的含量測定
方案一：通過測定產(chǎn)生氧氣的體積，最終計算出供氧劑中過氧化鈣的含量．

（1）取一定質量的供氧劑溶于水，按照圖一裝置進行裝配．充分反應后，待量筒中液面不再變化，還要使量筒內外液面相平，再讀出體積．
（2）為保證測量結果的準確性，收集氣體的時機是a．
a．導管口還沒有氣泡產(chǎn)生時  b．導管口連續(xù)均勻冒出氣泡時  c．導管口冒出氣泡很多時
（3）用此裝置測得的含量會偏大，如果將發(fā)生裝置換成圖二中的裝置BCD（填序號）可以避免此誤差．
方案二：把樣品中的過氧化鈣轉化為碳酸鈣，通過測定碳酸鈣沉淀的質量，進而求得過氧化鈣的質量．具體流程如圖三．
（1）寫出供氧劑與水反應的化學方程式2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑；
（2）滴加的Na₂CO₃溶液要過量的原因是使氯化鈣完全轉化為沉淀；
（3）洗滌沉淀的目的是除去沉淀表面的可溶性雜質，測量結果更準確；
（4）檢驗沉淀已經(jīng)洗滌干凈的方法是：取最后一次洗滌液，滴加硝酸銀溶液，若無明顯現(xiàn)象，則表示已經(jīng)洗凈．
（5）若供氧劑的質量m=5g，碳酸鈣質量n=5g，請通過計算得出供氧劑中的過氧化鈣的含量．72.0%
（6）若CaCO₃沉淀過濾后不洗滌，則過氧化鈣的含量將偏大 （填“偏大”、“偏小”或“無影響”）．
（7）此方案排除所加試劑和操作的原因，測定的過氧化鈣含量也可能偏大，原因是所測樣品中Ca元素還可能還來源于變質生成的Ca（OH）₂、CaCO₃，從而導致所測過氧化鈣含量偏大．

Answer 1

分析 探究一：氧氣能使帶火星的木條復燃；
根據(jù)物質的性質可以判斷保存方法；
探究二：為保證測量結果的準確性，收集氣體的時機是導管口還沒有氣泡產(chǎn)生時，因為這樣不會導致生成的氣體損失，全面進入量筒中；
根據(jù)反應物、生成物、反應條件及其質量守恒定律可以書寫反應的化學方程式；
滴加的Na₂CO₃溶液要過量的原因是使氯化鈣完全反應；
氯化鈉能和硝酸銀反應生成白色沉淀氯化銀和硝酸鈉；
根據(jù)提供的數(shù)據(jù)和反應的化學方程式可以進行相關方面的計算．

解答 解：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，觀察到帶火星的木條復燃，證明該供氧劑的主要成分為過氧化鈣．
故填：帶火星的木條復燃．
（2）此供氧劑能和水反應，因此保存方法是密封、干燥保存．
故填：密封、干燥保存．
（3）因為鹽酸中的水與CaO₂反應會生成O₂，即使沒有CaCO₃與鹽酸反應生成CO₂，也會有氣泡生成，因此不能通過觀察到有氣泡生成來判斷此供氧劑已變質．
故填：不認同，因為鹽酸中的水與CaO₂反應會生成O₂，即使沒有CaCO₃與鹽酸反應生成CO₂，也會有氣泡生成．
探究二：方案一：（1）取一定質量的供氧劑溶于水，按照圖一裝置進行裝配．充分反應后，待量筒中液面不再變化，還要使量筒內外液面相平，再讀出體積．
故填：使量筒內外液面相平．
（2）為保證測量結果的準確性，收集氣體的時機是導管口還沒有氣泡產(chǎn)生時．
故填：a．
（3）用此裝置測得的含量會偏大，是因為分液漏斗中滴下的水會占據(jù)一部分體積，導致測定的氧氣體積偏大，從而導致測定的結構偏大；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．
故填：BCD．
方案二：（1）供氧劑與水反應的化學方程式為：2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑．
故填：2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑．
（2）滴加的Na₂CO₃溶液要過量的原因是使氯化鈣完全轉化為沉淀．
故填：使氯化鈣完全轉化為沉淀．
（3）洗滌沉淀的目的是除去沉淀表面的可溶性雜質，測量結果更準確．
故填：除去沉淀表面的可溶性雜質，測量結果更準確．
（4）檢驗沉淀已經(jīng)洗滌干凈的方法是：取最后一次洗滌液，滴加硝酸銀溶液，若無明顯現(xiàn)象，則表示已經(jīng)洗凈．
故填：硝酸銀．
（5）設過氧化鈣質量為x，
由2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑，Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O可知，CaO₂～CaCO₃，
CaO₂～CaCO₃，
72     100
x      5g
$\frac{72}{x}$=$\frac{100}{5g}$，
x=3.6g，
供氧劑中的過氧化鈣的含量為：$\frac{3.6g}{5g}$×100%=72.0%，
故填：72.0%．
（6）若CaCO₃沉淀過濾后不洗滌，則會導致碳酸鈣質量偏大，從而導致計算的過氧化鈣質量偏大，進一步導致過氧化鈣的含量將偏大．
故填：偏大．
（7）此方案排除所加試劑和操作的原因，測定的過氧化鈣含量也可能偏大，原因是所測樣品中Ca元素還可能還來源于變質生成的Ca（OH）₂、CaCO₃，從而導致所測過氧化鈣含量偏大．
故填：所測樣品中Ca元素還可能還來源于變質生成的Ca（OH）₂、CaCO₃，從而導致所測過氧化鈣含量偏大．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．