過氧化鈣(CaO2)是一種對(duì)環(huán)境友好的多功能無機(jī)化合物,能殺菌消毒,廣泛用于果蔬保鮮、空氣凈化、污水處理等方面。
已知:溫度過高過氧化物會(huì)分解生成氧化物和氧氣。
Ⅰ.制備過氧化鈣
方法1:由Ca(OH)2為原料最終反應(yīng)制得,其制備流程如圖1:
方法2:由雞蛋殼(含CaCO3高達(dá)90%)為原料最終反應(yīng)制得,其制備流程如圖2:
(1)方法1中攪拌的目的是 使反應(yīng)物充分接觸,加快反應(yīng)速率,使反應(yīng)更徹底,提高反應(yīng)物利用率使反應(yīng)物充分接觸,加快反應(yīng)速率,使反應(yīng)更徹底,提高反應(yīng)物利用率,請(qǐng)將攪拌過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式補(bǔ)充完整:CaCl2+H2O2+2NH3?H2O+6 H2OH2O=CaO2?8H2O↓+2NH4Cl.制備過程中除水外可循環(huán)使用的物質(zhì)是 NH4ClNH4Cl(填化學(xué)式)。
(2)方法2中煅燒后的反應(yīng)是化合反應(yīng),也能生成CaO2?8H2O,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 CaO+7H2O+H2O2=CaO2?8H2OCaO+7H2O+H2O2=CaO2?8H2O;該反應(yīng)需控制溫度在0~2℃,可將反應(yīng)器放置在 冰水浴冰水浴中,獲得的CaO2產(chǎn)品中主要含有的固體雜質(zhì)是 Ca(OH)2Ca(OH)2(填化學(xué)式)。
(3)這兩種制法均要求在低溫下進(jìn)行(除煅燒外),除了防止氨水揮發(fā)外,還能 防止過氧化鈣分解防止過氧化鈣分解。
(4)“綠色化學(xué)”一般是指反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物,則上述兩種方法中生成CaO2?8H2O的反應(yīng)符合“綠色化學(xué)”的是 方法2方法2(填“方法1”或“方法2”)。
Ⅱ.測定過氧化鈣樣品純度
(5)高錳酸鉀法是測定CaO2產(chǎn)品純度的一種方法,反應(yīng)方程式是:2KMnO4+5CaO2+8H2SO4═2MnSO4+5CaSO4+K2SO4+8H2O+5O2↑(已知硫酸錳溶液為無色)。將溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a%的酸性KMnO4溶液逐滴加入盛有CaO2樣品的錐形瓶中,反應(yīng)完全時(shí),錐形瓶中溶液顏色變化為 溶液無色恰好變?yōu)闊o色溶液無色恰好變?yōu)闊o色;下列操作可能導(dǎo)致測定結(jié)果偏大的是 ADAD(填字母序號(hào))。
A.KMnO4溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于a%
B.錐形瓶沒有干燥
C.CaO2樣品有少量粘附在錐形瓶壁上未用水沖洗
D.顏色已經(jīng)發(fā)生變化未停止滴加KMnO4溶液
(6)加熱分解法是測定CaO2產(chǎn)品純度的常用方法之一。
實(shí)驗(yàn)步驟:連接裝置(圖3夾持儀器已省略)→檢查裝置氣密性→裝入0.30g樣品→調(diào)節(jié)量氣管和水準(zhǔn)管兩邊水位相平→加熱至不再有氣體放出→冷卻至室溫,調(diào)節(jié)量氣管和水準(zhǔn)管兩邊水位相平冷卻至室溫,調(diào)節(jié)量氣管和水準(zhǔn)管兩邊水位相平→讀數(shù)→重復(fù)2次,取平均值,計(jì)算。(已知:該溫度和壓強(qiáng)下的O2密度是1.43g/L)
根據(jù)表中數(shù)據(jù),CaO2產(chǎn)品純度是多少?(寫出計(jì)算過程,計(jì)算結(jié)果保留到0.1%)
組別 | 樣品質(zhì)量/g | V(O2)/mL |
第一組 | 0.30 | 28.2 |
第二組 | 0.30 | 28.0 |
第三組 | 0.30 | 27.8 |
【考點(diǎn)】物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化和制備.
【答案】使反應(yīng)物充分接觸,加快反應(yīng)速率,使反應(yīng)更徹底,提高反應(yīng)物利用率;H2O;NH4Cl;CaO+7H2O+H2O2=CaO2?8H2O;冰水浴;Ca(OH)2;防止過氧化鈣分解;方法2;溶液無色恰好變?yōu)闊o色;AD;冷卻至室溫,調(diào)節(jié)量氣管和水準(zhǔn)管兩邊水位相平
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:176引用:2難度:0.1
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1.閱讀下面科普短文,結(jié)合所學(xué)知識(shí)回答相關(guān)問題:
氟元素是世界上最活潑的非金屬元素。氟氣是一種淡黃色,劇毒的氣體。因?yàn)樗亩拘院突瘜W(xué)性質(zhì)特別活潑,它的研究過程特別艱辛。
最早,在1774年瑞典化學(xué)家舍勒在研究硫酸與螢石(主要成分CaF2)的反應(yīng)時(shí)發(fā)現(xiàn)HF。而后法國化學(xué)家蓋?呂薩克等繼續(xù)進(jìn)行提純氫氟酸的研究,發(fā)現(xiàn)了氫氟酸對(duì)玻璃以及硅酸鹽反應(yīng)的本質(zhì):CaSiO3+6HF═CaF2+SiF4↑+3H2O;SiO2+4HF═SiF4↑+2H2O。
1813年戴維,1836年喬治?諾克斯及托馬士?諾克斯,1850年弗累密,1869年哥爾,一批科學(xué)家都踴躍嘗試制備出氟單質(zhì),最終卻都因條件不夠或無法分離而失敗。而他們本身都因長期接觸含氟化合物中毒而健康受損。
1886年的6月,弗累密的學(xué)生,莫瓦桑總結(jié)了前人分離氟元素失敗的原因,并以他們的實(shí)驗(yàn)方案作為基礎(chǔ),剛開始曾選用低熔點(diǎn)的三氟化磷 及三氟化砷進(jìn)行電解,陽極上有少量氣泡冒出,但仍腐蝕鉑電極,而且大部分氣泡仍未升上液面就被液態(tài)氟化砷吸收而無法制得氟氣。
最后,莫瓦桑又采用液態(tài)氟化氫 作電解質(zhì),在其中加入氟氫化鉀(KHF2)使它成為導(dǎo)電體;以鉑制U形管盛載電解液,鉑銥合金作電極材料,螢石制作管口旋塞,接合處以蟲膠封固,電降槽(鉑制U形管)以氯乙烷(C2H5Cl)作冷凝劑,實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí),電解槽溫度降至-23℃。6月26日那天開始進(jìn)行實(shí)驗(yàn),陽極放出了氣體,他把氣流通過硅時(shí)燃起耀眼的火光,根據(jù)他的報(bào)告:被富集的氣體呈淡黃色,氟元素終于被成功分離。
莫瓦桑發(fā)現(xiàn)氟的成就,1906年獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。他因長期接觸一氧化碳及含氟的劇毒氣體,健康狀況較常人先衰,1907年2月20日與世長辭,年僅54歲。
后來,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)氫氟酸是一種弱酸,具有極強(qiáng)的腐蝕性,能強(qiáng)烈地腐蝕金屬、玻璃和含硅的物體。如吸入蒸氣或接觸皮膚會(huì)造成難以治愈的灼傷。氟離子進(jìn)入血液或組織可與其鈣鎂離子結(jié)合,使其成為不溶或微溶的氟化鈣和氟化鎂,量大的話直接堵塞血管,直接或間接影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)的功能,導(dǎo)致低血鈣,低血鎂綜合征。
根據(jù)上述內(nèi)容,回答下列問題。
(1)莫瓦桑在制備氟氣的過程中采用液態(tài)氟化氫,而不能用氟化氫溶液來制備氟氣的原因之一是氟氣會(huì)與水反應(yīng),反應(yīng)很復(fù)雜,其中一個(gè)反應(yīng)是氟氣與水生成了氫氟酸和氧氣,試寫出化學(xué)方程式
(2)制得的氟氣與氫氣在暗處就發(fā)生爆炸,可以推測,該反應(yīng)是
(3)在進(jìn)行氟化氫和氟氣的相關(guān)實(shí)驗(yàn)中,必須做好防護(hù),并在通風(fēng)櫥中進(jìn)行,萬一有皮膚接觸,應(yīng)立即
(4)電子級(jí)氫氟酸作為氟精細(xì)化學(xué)品的一種,主要用于去除氧化物,是半導(dǎo)體制作過程中應(yīng)用最多的電子化學(xué)品之一,廣泛應(yīng)用于集成電路、太陽能光伏和液晶顯示屏等領(lǐng)域。在生產(chǎn)和運(yùn)輸過程中,氫氟酸可以用以下哪種材料保存:
A.塑料瓶
B.密封玻璃瓶
C.金或鉑制作的瓶
(5)人的牙齒的化學(xué)成分為羥基磷酸鈣[Ca10(PO4)6(OH)2],常喝酸性飲料或口腔中殘留的酸性物質(zhì)都會(huì)造成齲齒。如果刷牙使用含氟牙膏(含氟化鈉)可以保護(hù)牙齒,其原理是生成了溶解度更小的Ca5(PO4)3F,寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式
(6)氟比洛芬分子式為C15H13FO2,白色或類白色結(jié)晶性粉末。用于治療風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎,能明顯減輕癥狀。還可以用于牙科領(lǐng)域小手術(shù)后的鎮(zhèn)痛消炎。以及治療急性痛風(fēng),效果優(yōu)于阿司匹林(C9H8O4)。下列說法正確的是
A.氟比洛芬由15個(gè)碳元素、13個(gè)氫元素、1個(gè)氟元素和2個(gè)氧元素組成
B.阿司匹林由9個(gè)碳原子、8個(gè)氫原子和4個(gè)氧原子構(gòu)成
C.阿司匹林中碳、氫、氧三種元素的質(zhì)量比為27:2:16
D.氟比洛芬中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于氟元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)發(fā)布:2024/12/27 8:0:2組卷:42引用:1難度:0.5 -
2.硅單質(zhì)及其化合物應(yīng)用范圍很廣。請(qǐng)回答下列問題:
(1)制備硅半導(dǎo)體材料必須先得到高純硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)還原法是當(dāng)前制 備高純硅的主要方法,生產(chǎn)過程示意圖如圖:
①寫出由純SiHCl3,制備高純硅的化學(xué)反應(yīng)方程式_
②整個(gè)制備過程必須嚴(yán)格控制無水無氧。SiHCl3遇水劇烈反應(yīng)生成H2SiO3、HCl和另一種物質(zhì),寫出配平的化學(xué)反應(yīng)方程式
(2)石英砂的主要成分是二氧化硅,高純度的二氧化硅可用于制造高性能通訊材料----光導(dǎo)纖維。二氧化硅和二氧化碳一樣,也能與氫氧化鈉溶液生成硅酸鈉(其水溶液稱水玻璃)和水。請(qǐng)寫出二氧化硅與氫氧化鈉溶液的化學(xué)方程式發(fā)布:2024/12/26 8:0:1組卷:23引用:1難度:0.5 -
3.波爾多液含氫氧化鈣、氫氧化銅和硫酸鈣等物質(zhì),是農(nóng)業(yè)上常用的殺菌劑。一種生產(chǎn)波爾多液的工藝流程如圖。
(1)“煅燒”的化學(xué)方程式為
(2)“混合”時(shí)不能用鐵制容器,原因是
(3)“混合”時(shí)需不斷攪拌,目的是
(4)“混合”過程中發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為
(5)“混合”后得到的波爾多液溫度明顯高于室溫,原因是
(6)用發(fā)布:2024/12/25 17:30:2組卷:50引用:2難度:0.5
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