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【题目】过氧化钙可用于治理赤潮、应急供氧等。已知:过氧化钙,为白色或淡黄色结晶粉末,难溶于水,不溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,常温下干燥品很稳定,能溶于稀酸生成过氧化氢。某小组同学探究过氧化钙的制法和性质:

(1)甲、乙两位同学设计的过氧化钙实验室制法如下,其中产率较低的是______(AB)

方法A Ca (OH)2 (s) + H2O2 CaO2 (s) + 2H2O

方法B CaCl2 (s) + H2O2 CaO2 (s) + 2HCl

方法A所得产品中纯度不高,所含杂质主要是 ___________(填化学式)

如果不加入稳定剂,则两种方法都需在5℃以下进行实验,原因可能是______________

(2)丙同学认为CO2SO2与过氧化钙的反应原理相同,丁同学认为SO2具有较强的还原性,而CO2没有,故而反应原理不相同。他们设计了如下实验装置,通过测量装置E中所得气体体积判断反应情况:

①试剂B的作用是____________________

②若实验中SO2足量,且与过氧化钙充分反应,取反应后的固体进行探究,以验证过氧化钙与SO2反应的生成物。若SO2未被氧化,则反应的化学方程式为:______________________________

③装置E中收集到的氧气体积为V L(已换算成标准状况下),若SO2完全被氧化,则V =______

(3)某工厂利用电石渣(主要成分为氢氧化钙)生产过氧化钙的生产流程如下:

用上述方法制备过氧化钙(CaO2·8H2O)搅拌步骤的化学方程式是______________

②某小组釆用单变量法确定温度、H2O2浓度对产率的影响,结果如下,则实际生产应选择的适宜条件为__________

H2O2 %

30%

25%

20%

15%

10%

5%

产率

60.40

62.42

64.54

63.20

63.10

62.40

温度()

50

40

30

20

10

0

产率

43.24

52.80

64.54

63.80

60.45

52.40

【答案】B Ca(OH)2 反应放热,使平衡向左移动,另外过氧化氢受热分解 吸收未反应的SO2 2CaO2+2SO2=2CaSO3+O2 0 CaCl2+H2O2+2NH3H2O+6H2O=CaO28H2O↓+2NH4Cl 温度为30℃、H2O2浓度为20%

【解析】

(1) 过氧化钙难溶于水,能溶于稀酸生成过氧化氢;根据反应物是否全部反应判断CaO2中含有的杂质,由于反应是放热反应,需要在较低温度下反应,另外H2O2不稳定,受热易分解;

(2)SO2CaO2反应生成的气体中可能混有未反应的SO2,需要利用试剂B除去;

②若SO2未被氧化,则SO2和过氧化钙反应生成亚硫酸钙和氧气;

③若SO2完全被氧化,则全部变为硫酸钙;

(3)主要成分为Ca(OH)2的电石渣与NH4Cl混合后得到CaCl2NH3H2O,再加入H2O2和稳定剂,搅拌得到CaO28H2O,过滤、洗涤并干燥后得到产品;根据反应流程得出反应方程式,根据实际数据得出实际生产应选择的适宜条件。

(1)过氧化钙难溶于水,能溶于稀酸生成过氧化氢,因此甲、乙两位同学设计的过氧化钙实验室制法中方法B生成的CaO2要与HCl反应,导致产率低,故答案为B;方案A所得产品中纯度不高,主要是含有未反应的氢氧化钙;如果不加入稳定剂,则两种方法都需在5℃以下进行实验,原因可能是:①两个反应都是放热反应,为提高产率,促进平衡正向移动,则均需要在较低温度下进行,②避免H2O2在较高温度下分解;

(2)①反应生成的气体中可能混有未反应的SO2,需要利用试剂B除去,则试剂B的作用是吸收未反应的SO2

②若SO2未被氧化,则二氧化硫和过氧化钙反应生成亚硫酸钙和氧气,发生反应的化学方程式为2CaO2+2SO2=2CaSO3+O2

③若SO2完全被氧化,则全部变为硫酸钙,发生反应的化学方程式为CaO2+SO2=CaSO4,则没有氧气生成,即V=0

(3)①根据反应流程可知,混合后得到CaCl2NH3H2O的混合液,CaCl2NH3H2OH2O2混合搅拌生成CaO28H2O,则发生反应的化学方程式为CaCl2+H2O2+2NH3H2O+6H2O=CaO28H2O↓+2NH4Cl

②根据表中数据可知温度为30℃H2O2浓度为20%CaO2·8H2O的产率最高,则实际生产应选择的适宜条件为温度为30℃H2O2浓度为20%

练习册系列答案
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【题目】某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律,设计了如下系列实验.

Ⅰ.(1)将钠、钾、镁、铝各1mol分别投入到足量的同浓度的盐酸中,试预测实验结果:______与盐酸反应最剧烈,____与盐酸反应的速度最慢;____与盐酸反应产生的气体最多.

(2)向Na2S溶液中通入氯气出现黄色浑浊,可证明Cl的非金属性比S强,反应的离子方程式为______________________________

(3)将NaOH溶液与NH4Cl溶液混合生成NH3·H2O,从而验证NaOH的碱性大于NH3·H2O,继而可以验证Na的金属性大于N,你认为此设计是否合理?并说明理由:_________________________

.利用图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律

(4)干燥管D的作用为_______________

(5)若要证明非金属性:C>Si,则在A中加盐酸、B中加CaCO3、C中加Na2SiO3溶液,观察到C中溶液________________________的现象,即可证明.但有的同学认为盐酸具有挥发性,可进入C中干扰实验,应在两装置间添加装有______________溶液的洗气瓶.

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(1)制取甲胺的反应为CH3OH(g)NH3(g)CH3NH2(g)H2O(g) ΔH。已知该反应中相关化学键的键能数据如下:

共价键

C—O

H—O

N—H

C—N

C—H

键能/kJ·mol1

351

463

393

293

414

则该反应的ΔH_________kJ·mol1

(2)上述反应中所需的甲醇工业上利用水煤气合成,反应为CO(g)2H2(g) CH3OH(g) ΔH <0。在一定条件下,将1 mol CO2 mol H2通入密闭容器中进行反应,当改变某一外界条件(温度或压强)时,CH3OH的体积分数φ(CH3OH)变化趋势如图所示:

①平衡时,MCH3OH的体积分数为10%,则CO的转化率为_________

X轴上a点的数值比b_________ (”)。某同学认为上图中Y轴表示温度,你认为他判断的理由是________________________________

(3)工业上可采用CH3OHCO+2H2的方法来制取高纯度的COH2。我国学者采用量子力学方法,通

过计算机模拟,研究了在钯基催化剂表面上甲醇制氢的反应历程,其中吸附在钯催化剂表面上的物种用*标注。

甲醇(CH3OH)脱氢反应的第一步历程,有两种可能方式:

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由活化能E值推测,甲醇裂解过程主要历经的方式应为_________(AB)

下图为计算机模拟的各步反应的能量变化示意图。

该历程中,放热最多的步骤的化学方程式为______________________________________________

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C.装置X若为四氯化碳,可用于吸收氨气,并防止倒吸

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(2)写出难溶电解质的溶度积表达式,Mg(OH)2____________;在Mg(OH)2悬浊液中加入MgCl2固体,平衡________移动(填正向”“逆向),Ksp________(填增大”“减小不变)。

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选项

试剂1

试剂2

试剂3

实验目的

装置

A

Cu片

KI-淀粉溶液

验证的氧化性

B

盐酸

石灰石

饱和

制备

C

稀硫酸

溶液X

澄清石灰水

验证溶液X中是否有

D

70%硫酸

酸性溶液

证明具有漂白性

A. A B. B C. C D. D

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B装置D中液体可以使干燥的红色石蕊试纸变蓝

C装置B中加入的物质可以是碱石灰或无水氯化钙

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【题目】煤的洁净技术(包括固硫技术和脱硫技术两类)可有效降低燃煤废气中SO2的含量,已成为我国解决环境问题的主导技术之一。通过加入固硫剂,将硫元素以固体形式留在煤燃烧的残渣中。石灰石是常用的固硫剂,固硫过程中涉及的部分反应如下:

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CO(g) + 0.5O2(g) CO2(g) △H3

CaSO4(s) + CO(g) CaO(s) + SO2(g) + CO2(g) △H4= +218.92kJ/mol

1)温度升高,反应①的化学平衡常数________(填“增大”“减小”或“不变”)。

2△H3=________kJ/mol

3)在煤燃烧过程中常鼓入稍过量的空气以提高固硫率(燃烧残渣中硫元素的质量占燃煤中硫元素总质量的百分比),结合反应②、③、④分析其原因:________

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