Question

16．純凈的過氧化鈣（CaO₂）常溫下較為穩(wěn)定，是一種新型水產(chǎn)養(yǎng)殖增氧劑，常用于鮮活水產(chǎn)品的運(yùn)輸．由Ca（OH）₂為原料制取CaO₂•8H₂O，再經(jīng)脫水制得CaO₂．其制備過程如圖：

回答下列問題：
（1）在攪拌過程中生成CaO₂•8H₂O的化學(xué)方程式是CaCl₂+H₂O₂+2NH₃+8H₂O=CaO₂•8H₂O↓+2NH₄Cl；或CaCl₂+H₂O₂+2NH₃•H₂O+6H₂O=CaO₂•8H₂O↓+2NH₄Cl．為了控制反應(yīng)溫度為0℃左右，在實(shí)驗(yàn)室宜采取的方法是冰水浴冷卻（或?qū)⒎磻?yīng)容器浸泡在冰水中）．
（2）制備過程中除水外可循環(huán)使用的物質(zhì)是NH₄C1 （填化學(xué)式）．
（3）已知過氧化鈣產(chǎn)品由CaO₂•xH₂O和CaO組成．為確定該產(chǎn)品的成分，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
實(shí)驗(yàn)一：稱取1.408g過氧化鈣樣品，灼熱時(shí)發(fā)生如下反應(yīng)：
2（CaO₂•xH₂O）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CaO+O₂↑+2xH₂O，得到的O₂在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為 134.4mL．
實(shí)驗(yàn)二：另取同一樣品1.408g，溶于適量的稀鹽酸中，然后加入足量的Na₂CO₃溶液，得到沉淀1.40g．試計(jì)算樣品中CaO₂•xH₂O的x值．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)的目的為制備CaO₂•8H₂O，則流程中的沉淀應(yīng)為CaO₂•8H₂O，根據(jù)質(zhì)量守恒判斷還應(yīng)有NH₄Cl生成，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式；CaO₂•8H₂O在0℃時(shí)穩(wěn)定，為了控制沉淀溫度為0℃左右，在實(shí)驗(yàn)室宜采取的方法是冰水浴冷卻可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?br />（2）根據(jù)既是反應(yīng)物也是生成物的物質(zhì)可以循環(huán)利用進(jìn)行分析；
（3）利用實(shí)驗(yàn)一：在2（CaO₂•xH₂O）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CaO+O₂↑+2xH₂O中根據(jù)得到的O₂在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為134.4mL，計(jì)算出過氧化物的物質(zhì)的量；實(shí)驗(yàn)二：利用生成的碳酸鈣質(zhì)量計(jì)算出原樣品中鈣原子的物質(zhì)的量，結(jié)合原子守恒確定氧化鈣的質(zhì)量，質(zhì)量確定過氧化鈣晶體的質(zhì)量，從而計(jì)算出水的質(zhì)量或物質(zhì)的量，計(jì)算出過氧化鈣與水的物質(zhì)的量之比，確定x的值．

解答 解：（1）本實(shí)驗(yàn)的目的為制備CaO₂•8H₂O，則流程中的沉淀應(yīng)為CaO₂•8H₂O，根據(jù)質(zhì)量守恒判斷還應(yīng)有NH₄Cl生成，故可寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaCl₂+H₂O₂+2NH₃+8H₂O=CaO₂•8H₂O↓+2NH₄Cl；或CaCl₂+H₂O₂+2NH₃•H₂O+6H₂O=CaO₂•8H₂O↓+2NH₄Cl；CaO₂•8H₂O在0℃時(shí)穩(wěn)定，為了控制沉淀溫度為0℃左右，在實(shí)驗(yàn)室宜采取的方法是冰水浴冷卻可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模�故答案為：CaCl₂+H₂O₂+2NH₃+8H₂O=CaO₂•8H₂O↓+2NH₄Cl；或CaCl₂+H₂O₂+2NH₃•H₂O+6H₂O=CaO₂•8H₂O↓+2NH₄Cl；冰水浴冷卻（或?qū)⒎磻?yīng)容器浸泡在冰水中）；
（2）氯化銨既出現(xiàn)在了反應(yīng)物中，也出現(xiàn)在了生成物中，所以制備過程中除水外可循環(huán)使用的物質(zhì)是：NH₄C1；
（3）O₂在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為 134.4mL，其物質(zhì)的量為$\frac{0.1344L}{22.4L/mol}$=0.006 mol，根據(jù)2（CaO₂•xH₂O）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CaO+O₂↑+2xH₂O可知過氧化鈣晶體的物質(zhì)的量為0.006 mol×2=0.012mol，過氧化鈣的物質(zhì)的量0.012mol，質(zhì)量為0.012mol×72g/mol=0.864g；碳酸鈣沉淀 1.40g的物質(zhì)的量為$\frac{1.40g}{100g/mol}$=0.014mol，根據(jù)原子守恒，原樣品中CaO的物質(zhì)的量為0.014mol-0.012mol=0.002mol，質(zhì)量為0.002mol×56g/mol=0.112g；過氧化鈣晶體中水的質(zhì)量為1.408g-0.112g-0.864g=0.432g，水的物質(zhì)的量為$\frac{0.432g}{18g/mol}$=0.024mol，則x=$\frac{0.024mol}{0.012mol}$=2，故答案為：2．

點(diǎn)評(píng) 本題考查形式為物質(zhì)制備流程圖題目，涉及物質(zhì)的化學(xué)方程式的書寫，實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)操作和計(jì)算等問題，做題時(shí)注意分析體重關(guān)鍵信息，掌握實(shí)驗(yàn)基本操作等問題，本題較為綜合．