题目

题型：不详难度：来源：

过氧化钙晶体[CaO₂·8H₂O]较稳定，呈白色，微溶于水，能溶于酸性溶液。广泛应用于环境***菌、消毒等领域。
Ⅰ.过氧化钙晶体的制备。
工业上生产CaO₂·8H₂O的主要流程如下：

（1）用上述方法制取CaO₂·8H₂O的化学方程式是_________________________________。
（2）沉淀时常用冰水控制温度在10 ℃以下和通入过量的NH₃，其可能原因分别是①__________________________；②_____________________________。
Ⅱ.过氧化钙晶体含量的测定。
准确称取0.300 0 g产品于锥形瓶中，加入30 mL蒸馏水和10 mL 2.000 mol·L^－1 H₂SO₄，用0.020 0 mol·L^－1 KMnO₄标准溶液滴定至终点。重复上述操作两次。H₂O₂和KMnO₄反应的离子方程式为2MnO₄^-＋5H₂O₂＋6H^＋=2Mn^2＋＋5O₂↑＋8H₂O
滴定终点观察到的现象为_______________________________________。
（4）根据表中数据，计算产品中CaO₂·8H₂O的质量分数（写出计算过程）。
KMnO₄标准溶液滴定数据

滴定次数	样品的质量/g	KMnO4溶液的体积/mL
		滴定前刻度/mL	滴定后刻度/mL
1	0.300 0	1.02	24.04
2	0.300 0	2.00	25.03
3	0.300 0	0.20	23.24

 

答案

Ⅰ.（1）CaCl₂＋H₂O₂＋2NH₃＋8H₂O=CaO₂·8H₂O↓＋2NH₄Cl　（2）①温度低可减少过氧化氢的分解，提高过氧化氢的利用率（或防止过氧化氢的分解）　②通入过量NH₃使溶液呈碱性，抑制CaO₂·8H₂O的溶解（或使溶液呈碱性，减少CaO₂·8H₂O的溶解，或提高产品的产率）
Ⅱ.（3）当滴入最后一滴KMnO₄标准溶液后溶液由无色变为浅紫红色，且30 s不褪色
（4）根据反应方程式2MnO₄^-＋5H₂O₂＋6H^＋=2Mn^2＋＋5O₂↑＋8H₂O和CaCl₂＋H₂O₂＋2NH₃＋8H₂O=CaO₂·8H₂O↓＋2NH₄Cl，构建比例式：
5（CaO₂·8H₂O）～5H₂O₂～2KMnO₄
n（CaO₂·8H₂O）＝n（KMnO₄）＝×0.020 0 mol·L^－1×23.03 mL×10^－3 L·mL^－1＝1.151 5×10^－3 mol
CaO₂·8H₂O的质量分数＝×100%＝82.91%。

解析

（1）根据流程图中的箭头指向，确定反应物有CaCl₂、H₂O₂、NH₃，产物有CaO₂·8H₂O，利用反应前后元素守恒，确定另一反应为H₂O、副产物为NH₄Cl，故反应的化学方程式为CaCl₂＋H₂O₂＋2NH₃＋8H₂O=CaO₂·8H₂O↓＋2NH₄Cl。（2）30%H₂O₂受热易分解，因此沉淀时常用冰水控制温度在10 ℃以下减少过氧化氢的分解，提高过氧化氢的利用率，由于通入NH₃的步骤为“沉淀”，所以通入过量NH₃使溶液呈碱性，抑制CaO₂·8H₂O的溶解，促使其沉淀。（3）由于用0.020 0 mol·L^－1 KMnO₄标准溶液（紫色）进行滴定，所以滴定终点观察到的现象为当滴入最后一滴KMnO₄标准溶液后溶液由无色变为浅紫红色，且30 s内不褪色。