Question

長途運輸魚苗時，人們常在水中加入少量過氧化鈣（CaO₂）固體，為魚提供氧氣。過氧化鈣與水反應除生成氧氣外，還生成什么物質？課外興趣小組決定對這一問題中進行探究，請你參與。

實驗探究一：過氧化鈣與水反應除生成氧氣外，還生成什么物質？

【猜    想】另一生成物為氫氧化鈣。

【進行實驗】取適量過氧化鈣放入試管中加適量水，向試管中滴加酚酞試液，液體變成

    色，則猜想成立。寫出該反應的化學方程式           。

【意外發現】較長時間后，同學們發現滴入酚酞后變色了的液體顏色又變回無色，你認為褪色的可能原因是           。

【查閱資料】過氧化鈣放置在空氣中，會變質產生氫氧化鈣和碳酸鈣兩種雜質。

實驗探究二 ：測定久置過氧化鈣純度

【實驗過程】稱量144g樣品放在銅網中，按圖示裝置組裝后  （藥水瓶底部留有小孔），稱量儀器及藥品總質量，將銅網插入足量水中，反應完全后稱量儀器及反應后物質總質量。測得實驗數據如下表。

	樣品 質量	裝置及藥品 總質量	裝置及反應后物質 總質量
實驗數據	144g	394g	378g

【問題討論】

（1）藥水瓶中堿石灰的作用為           。

（2）本實驗測得過氧化鈣含量可能會偏小的原因是           。

（3）根據實驗數據計算：

①生成氧氣        g。

②樣品中過氧化鈣的含量是      。

實驗探究三 ：測定久置過氧化鈣樣品中碳酸鈣含量

【測定方案】

①如下圖所示，連接好裝置，檢查裝置氣密性合格；

②稱量20g樣品置于燒杯中，加入適量水混合，完全反應后全部倒入下圖的燒瓶中，向分液漏斗中加入足量稀鹽酸待用；

③將量氣管液面調節到“0”刻度，并使量氣管內液面與油層相平，打開止水夾和分液漏斗活塞；

④反應結束后，再次調節量氣管內液面與油層液面相平，讀出氣體體積；

⑤查得CO₂的密度，計算樣品中碳酸鈣的質量分數。

【問題討論】

（4）圖中油層的作用為          ，油層上方

留有空氣，會使測量結果          （填“偏大”、“偏小”或“不受影響”）。中和反應明顯放出熱量，滴加稀鹽酸后，發生裝置里發生的中和反應的化學方程式為          ，這個反應的發生可能使測定結果          （填“偏大”、“偏小”或“不受影響”）。

（5）反應結束后，測得量氣管讀數為1120ml，根據該條件下CO₂的密度得知生成CO₂的質量為2.2 g。求樣品中碳酸鈣的質量分數（寫出計算過程）。

（6）步驟④中再次調節量氣管內液面與油層液面相平的方法為          。步驟②中將樣品和水混合的目的是          。

（7）充分反應后將燒瓶中的液體蒸干，得到27.75g固體，這袋樣品在變質前全為過氧化鈣，其質量為          g。

 

Answer 1

【答案】

【進行實驗】紅  2CaO₂+2H₂O = 2Ca(OH)₂+ O₂↑

【意外發現】Ca(OH)₂被空氣中的反應掉了CO₂  

（1）吸收O₂中的水蒸氣

（2）生成的氧氣排走了空氣，造成瓶內氣體質量增大（其它合理答案也可）

（3）①16g   72g

（4）隔絕水和CO₂，防止CO₂溶于水   不受影響   Ca(OH)₂+2HCl= CaCl₂+2H₂O   偏大

（5）正確列式（1分）   解出 x=5g（1分）  求出碳酸鈣的質量分數25%（1分）

（6）上下移動量氣管，至量氣管內的液面與油層液面相平除去CaO₂，防止在燒瓶中產生氧氣

（7）18 g

【解析】【進行實驗】根據酚酞在酸堿鹽中的顯色進行分析，

根據題中的敘述找出反應物、生成物，依據反應原理書寫方程式，

【意外發現】根據空氣中的二氧化碳會與氫氧化鈣反應進行分析，

（3）反應前后裝置的質量差是氧氣的質量，再利用方程式求解即可

【問題討論】

（4）根據二氧化碳會與水反應進行分析，

根據氫氧化鈣會與鹽酸發生酸堿中和反應進行分析，

根據溫度升高會使體積變大進行分析，

（5）由題意可知二氧化碳的質量為2.2g，根據化學方程式列比例可求得碳酸鈣的質量進行解答

（6）根據過氧化鈣和水反應也會產生氧氣進行分析．

（7）根據27.75g是氯化鈣的質量進行解答