Question

【題目】過氧化鈣（CaO2）是一種環境友好型供氧劑，可用于魚類養殖、農作物栽培等，實驗室有一瓶放置一段時間的過氧化鈣樣品，某興趣小組對其成分展開了如下探究。

[查閱資料）CaO2能與水反應最終生成Ca（OH）2和O2也能與CO2反應得到 CaCO3和O2．過氧化氫溶液具有漂白性。

[提出問題]該固體樣品的成分是什么？

[猜想假設]可能是CaO2、Ca（OH）2、CaCO3中的一種或幾種。

[實驗探究]

實驗編號	實驗步驟	實驗現象
①	取少量樣品于試管中，加入一定量的水，一段時間后，在試管口插入帶火星的木條	得到濁液，有氣泡產生，木條復燃
②	另取少量樣品于試管中，滴加適量的試劑X，并將產生的氣體通入澄清石灰水	得到澄清溶液有氣泡產生，生成的氣體使石灰水變渾濁
③	室溫下，取①中上層清液，用試紙測定 溶液的pH	pH約為12

[得出結論]

（1）由實驗1、2可知，白色固體中肯定有_____；

（2）實驗2中所加試劑X可以是_____（填字母序號）。

A 稀硫酸

B 稀鹽酸

C 稀硝酸

D 水

（3）根據實驗3_____（填“能”或者“不能”）判斷原固體樣品中含有Ca（OH）2理由是_____。

[反思交流]

（4）過氧化鈣敞口放置在空氣中，最終會變質為_____（填化學式），原因是_____。

（5）該興趣小組在老師指導下，用裝置甲進行少量過氧化鈣樣品與足量水反應的實驗，實驗時加入過氧化鈣樣品與足量水，迅速密閉裝置，開始測氧氣濃度。滴入幾滴酚酞試液，觀察到三頸燒瓶中溶液先變紅后慢慢褪色。620秒時，將氣球內二氧化錳加入三頸燒瓶中，瓶內氧氣濃度隨反應時間變化如圖乙。

①AB段氧氣濃度幾乎不變的原因可能是_____；

②滴入酚酞試液后，三頸燒瓶中溶液變紅后會慢慢褪色的原因可能是_____；

③寫出BC段可能發生反應的化學方程式_____。

Answer 1

【答案】過氧化鈣、碳酸鈣 BC 不能 原固體樣品中含有的過氧化鈣能與水反應生成氫氧化鈣 CaCO3 過氧化鈣能與空氣中的水蒸氣反應生成氫氧化鈣，氫氧化鈣、過氧化鈣均能與空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈣 過氧化鈣與水接觸時，首先生成夠過氧化氫和氫氧化鈣，沒有生成氧氣 過氧化氫溶液具有漂白性 2H2O2＝2H2O+O2↑

【解析】

（1）過氧化鈣能與水反應生成氧氣，取少量樣品于試管中，加入一定量的水，一段時間后，在試管口插入帶火星的木條，得到濁液，有氣泡產生，木條復燃，該白色固體中含有過氧化鈣；碳酸鈣能和酸反應生成二氧化碳，而過氧化鈣和氫氧化鈣不能，另取少量樣品于試管中，滴加適量的試劑X，并將產生的氣體通入澄清石灰水 得到澄清溶液有氣泡產生，生成的氣體使石灰水變渾濁，可知該固體中含有碳酸鈣，試劑X為酸的溶液；

（2）因為碳酸鈣與硫酸反應生成的硫酸鈣是一種微溶于水的物質，會覆蓋在碳酸鈣表面而阻止反應的進一步發生，所以試劑X不能用稀硫酸，水不與碳酸鈣反應，也不能用水；可以用稀鹽酸或稀硝酸；故選BC；

（3）室溫下，取①中上層清液，用試紙測定溶液的pH，測得溶液的pH大于7，溶液顯堿性，但是不能證明原固體中一定含有氫氧化鈣，因為過氧化鈣與水反應會生成氫氧化鈣；

（4）CaO2能與水反應最終生成Ca（OH）2和O2，也能與CO2反應得到 CaCO3和O2．氫氧化鈣能與空氣中二氧化碳反應生成碳酸鈣和水，所以過氧化鈣敞口放置在空氣中，最終會變質為碳酸鈣；

（5）①過氧化鈣與水接觸時，首先生成過氧化氫和氫氧化鈣，沒有生成氧氣，所以AB段氧氣濃度幾乎不變；

②氫氧化鈣溶液顯堿性，能使無色的酚酞試液變紅色，但過氧化氫溶液具有漂白性，所以實驗中觀察到滴入酚酞試液后，三頸燒瓶中溶液變紅后會慢慢褪色；

③在沒有加入催化劑時，過氧化氫也會慢慢分解產生水和氧氣，所以BC端發生反應的化學方程式為2H2O2＝2H2O+O2↑。