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過氧化鈣(CaO2)為白色粉末,是一種用途廣泛的優(yōu)良供氧劑。工業(yè)上可用碳酸鈣作原料制備過氧化鈣,某校活動(dòng)小組同學(xué)模擬工業(yè)制備過氧化鈣樣品并測(cè)定其純度。
[實(shí)驗(yàn)一]提純碳酸鈣
已知:“轉(zhuǎn)化”步驟中的反應(yīng)方程式為:CaCl2+2NH3+CO2+H2O═CaCO3↓+2NH4Cl。
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(1)酸溶過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2

(2)該流程(如圖1)中可循環(huán)利用的物質(zhì)為
二氧化碳
二氧化碳
。
[實(shí)驗(yàn)二]過氧化鈣的制備:
已知:①CaCl2+H2O2+2NH3?H2O+6H2═CaO2?8H2O↓+2NH4Cl。
②CaO2?8H2O在0℃時(shí)穩(wěn)定,加熱至130℃會(huì)完全脫水變?yōu)镃aO2。
③CaO2在350℃開始時(shí)分解,生成氧化鈣及氧氣。完全分解的溫度為425℃。
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(3)沉淀流程(如圖2)中為控制溫度為0℃左右,在實(shí)驗(yàn)室宜采取的方法為
把反應(yīng)容器浸在冰水混合物中
把反應(yīng)容器浸在冰水混合物中

(4)操作A在實(shí)驗(yàn)室常用的步驟有
加熱濃縮
加熱濃縮
、降溫結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥,此操作中洗滌晶體時(shí)不可選用的洗滌劑為
B
B
(填字母)。
A.冰水
B.40℃熱水
C.飽和NH4Cl溶液
(5)最后烘干得到過氧化鈣時(shí),適宜的溫度范圍為
130℃≤t<350℃
130℃≤t<350℃
。
[實(shí)驗(yàn)三]過氧化鈣含量的測(cè)定
已知:①過氧化鈣在濕空氣、遇水反應(yīng)緩慢地釋放出氧氣。
②過氧化鈣易和酸反應(yīng)生成H2O2,CaO2+2HCl═CaCl2+H2O2(放熱)。
③過氧化鈣樣品中其他雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng)生成氣體。
該小組取樣品1.5g,設(shè)計(jì)如圖3裝置,通過測(cè)O2體積,計(jì)算樣品中CaO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
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(6)實(shí)驗(yàn)中MnO2的作用是
做過氧化氫分解的催化劑
做過氧化氫分解的催化劑
。
(7)相同條件下,
裝置A
裝置A
能使測(cè)定結(jié)果更準(zhǔn)確(填“裝置A”或“裝置B”)。
實(shí)驗(yàn)步驟如下:a.連接裝置并
檢查裝置氣密性
檢查裝置氣密性
;
b.稱量樣品的質(zhì)量1.5g;
c.裝藥品,調(diào)節(jié)量氣裝置兩邊液面相平,讀取量氣管刻度為10mL;
d.向廣口瓶?jī)?nèi)加入稀鹽酸,充分反應(yīng);
e.
冷卻至室溫
冷卻至室溫
;
f.再次調(diào)節(jié)量氣裝置兩邊液面相平,讀取量氣管刻度為234mL。
(8)請(qǐng)將上述實(shí)驗(yàn)步驟a、e補(bǔ)充完整;
(9)若標(biāo)準(zhǔn)狀況下,每32g氧氣的體積為22.4L。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算樣品中CaO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
96.0%
96.0%
(寫出計(jì)算過程,結(jié)果保留到0.1%)。
反思:若其他操作均正確,僅因下列因素可使測(cè)定結(jié)果偏小的是
BCD
BCD
(填字母)。
A.廣口瓶中殘留少量O2
B.烘干時(shí)溫度過高,生成了部分CaO
C.稀鹽酸的用量不足
D.步驟f中沒有調(diào)節(jié)量氣裝置兩邊液面相平,直接讀數(shù)

【答案】CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;二氧化碳;把反應(yīng)容器浸在冰水混合物中;加熱濃縮;B;130℃≤t<350℃;做過氧化氫分解的催化劑;裝置A;檢查裝置氣密性;冷卻至室溫;96.0%;BCD
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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