Question

過氧化鈣可以用于改善地表水質，處理含重金屬粒子廢水和治理赤潮，也可用于應急供氧等。工業上生產過氧化鈣的主要流程如下：

已知CaO₂·8H₂O呈白色，微溶于水，加熱至350 ℃左右開始分解放出氧氣。
（1）用上述方法制取CaO₂·8H₂O的化學方程式是                             ；
（2）檢驗“水洗”是否合格的方法是                                        ；
（3）沉淀時常用冰水控制溫度在0 ℃左右，其可能原因是(寫出兩種)：
①                                                                 ;
②                                                                  。
（4）測定產品中CaO₂的含量的實驗步驟：
第一步：準確稱取a g產品于有塞錐形瓶中，加入適量蒸餾水和過量的b g KI晶體，再滴入少量2 mol·L^－1的H₂SO₄溶液，充分反應。
第二步：向上述錐形瓶中加入幾滴淀粉溶液。
第三步：逐滴加入濃度為c mol·L^－1的Na₂S₂O₃溶液至反應完全，消耗Na₂S₂O₃溶液V mL。
【已知：I₂＋2S₂O₃^2-＝2I^－＋S₄O₆^2-】
①CaO₂的質量分數為           (用字母表示)；
②某同學第一步和第二步的操作都很規范，第三步滴速太慢，這樣測得的CaO₂的質量分數可能       (填“不受影響”、“偏低”或“偏高”)，原因是                                             。

Answer 1

（1）CaCl₂＋H₂O₂＋2NH₃＋8H₂O=CaO₂·8H₂O↓＋2NH₄Cl
（2）可取最后一次洗滌液少許于試管中，再滴加稀硝酸酸化的硝酸銀溶液，看是否產生白色沉淀
（3）①溫度低可減少過氧化氫的分解，提高過氧化氫的利用率
②溫度低有利于晶體的析出
（4）①  ②偏高   ③滴速太慢，S₂O₃^2-（或I^-）在滴定過程中被氧氣氧化

試題分析：（1）由流程可知，反應物為氯化鈣、雙氧水、氨氣和水，生成為CaO₂·8H₂O和氯化銨，反應的化學方程式為：CaCl₂＋H₂O₂＋2NH₃＋8H₂O=CaO₂·8H₂O↓＋2NH₄Cl；
（2）驗“水洗”是否合格的方法是：取最后一次洗滌液少許于試管中，再滴加稀硝酸酸化的硝酸銀溶液，看是否產生白色沉淀；
（3）由于雙氧水受熱易分解，所以溫度低可減少過氧化氫的分解，提高過氧化氫的利用率；另一方面該反應是放熱反應，溫度低有利于提高CaO₂·8H₂O產率。
（4）①CaO₂具有氧化性，能被碘化鉀氧化生成單質碘，方程式為CaO₂＋2KI＋2H₂SO₄=CaSO₄＋K₂SO₄＋I₂＋2H₂O。所以根據方程式可知CaO₂～2Na₂S₂O₃，因此CaO₂的物質的量是0．0005cVmol，所以CaO₂的質量分數為。
②如果滴速過慢，而空氣中的氧氣在酸性條件下也可以把KI氧化為I₂，使消耗的Na₂S₂O₃增多，從而使測得的CaO₂的質量分數偏高。