Question

【题目】过氧化钙（CaO2）是一种环境友好型供氧剂，可用于鱼类养殖、农作物栽培等，实验室有一瓶放置一段时间的过氧化钙样品，某兴趣小组对其成分展开了如下探究。

[查阅资料）CaO2能与水反应最终生成Ca（OH）2和O2也能与CO2反应得到 CaCO3和O2．过氧化氢溶液具有漂白性。

[提出问题]该固体样品的成分是什么？

[猜想假设]可能是CaO2、Ca（OH）2、CaCO3中的一种或几种。

[实验探究]

实验编号	实验步骤	实验现象
①	取少量样品于试管中，加入一定量的水，一段时间后，在试管口插入带火星的木条	得到浊液，有气泡产生，木条复燃
②	另取少量样品于试管中，滴加适量的试剂X，并将产生的气体通入澄清石灰水	得到澄清溶液有气泡产生，生成的气体使石灰水变浑浊
③	室温下，取①中上层清液，用试纸测定 溶液的pH	pH约为12

[得出结论]

（1）由实验1、2可知，白色固体中肯定有_____；

（2）实验2中所加试剂X可以是_____（填字母序号）。

A 稀硫酸

B 稀盐酸

C 稀硝酸

D 水

（3）根据实验3_____（填“能”或者“不能”）判断原固体样品中含有Ca（OH）2理由是_____。

[反思交流]

（4）过氧化钙敞口放置在空气中，最终会变质为_____（填化学式），原因是_____。

（5）该兴趣小组在老师指导下，用装置甲进行少量过氧化钙样品与足量水反应的实验，实验时加入过氧化钙样品与足量水，迅速密闭装置，开始测氧气浓度。滴入几滴酚酞试液，观察到三颈烧瓶中溶液先变红后慢慢褪色。620秒时，将气球内二氧化锰加入三颈烧瓶中，瓶内氧气浓度随反应时间变化如图乙。

①AB段氧气浓度几乎不变的原因可能是_____；

②滴入酚酞试液后，三颈烧瓶中溶液变红后会慢慢褪色的原因可能是_____；

③写出BC段可能发生反应的化学方程式_____。

Answer 1

【答案】过氧化钙、碳酸钙 BC 不能 原固体样品中含有的过氧化钙能与水反应生成氢氧化钙 CaCO3 过氧化钙能与空气中的水蒸气反应生成氢氧化钙，氢氧化钙、过氧化钙均能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙 过氧化钙与水接触时，首先生成够过氧化氢和氢氧化钙，没有生成氧气 过氧化氢溶液具有漂白性 2H2O2＝2H2O+O2↑

【解析】

（1）过氧化钙能与水反应生成氧气，取少量样品于试管中，加入一定量的水，一段时间后，在试管口插入带火星的木条，得到浊液，有气泡产生，木条复燃，该白色固体中含有过氧化钙；碳酸钙能和酸反应生成二氧化碳，而过氧化钙和氢氧化钙不能，另取少量样品于试管中，滴加适量的试剂X，并将产生的气体通入澄清石灰水 得到澄清溶液有气泡产生，生成的气体使石灰水变浑浊，可知该固体中含有碳酸钙，试剂X为酸的溶液；

（2）因为碳酸钙与硫酸反应生成的硫酸钙是一种微溶于水的物质，会覆盖在碳酸钙表面而阻止反应的进一步发生，所以试剂X不能用稀硫酸，水不与碳酸钙反应，也不能用水；可以用稀盐酸或稀硝酸；故选BC；

（3）室温下，取①中上层清液，用试纸测定溶液的pH，测得溶液的pH大于7，溶液显碱性，但是不能证明原固体中一定含有氢氧化钙，因为过氧化钙与水反应会生成氢氧化钙；

（4）CaO2能与水反应最终生成Ca（OH）2和O2，也能与CO2反应得到 CaCO3和O2．氢氧化钙能与空气中二氧化碳反应生成碳酸钙和水，所以过氧化钙敞口放置在空气中，最终会变质为碳酸钙；

（5）①过氧化钙与水接触时，首先生成过氧化氢和氢氧化钙，没有生成氧气，所以AB段氧气浓度几乎不变；

②氢氧化钙溶液显碱性，能使无色的酚酞试液变红色，但过氧化氢溶液具有漂白性，所以实验中观察到滴入酚酞试液后，三颈烧瓶中溶液变红后会慢慢褪色；

③在没有加入催化剂时，过氧化氢也会慢慢分解产生水和氧气，所以BC端发生反应的化学方程式为2H2O2＝2H2O+O2↑。