Question

本題分子量用以下數(shù)據(jù)：H₂O=18.0  CaO=56.0  CaO₂=72.0過氧化鈣是一種安全無毒的氧化物，通常含有部分CaO，且?guī)в袛?shù)量不等的結(jié)晶水．為分析某過氧化物樣品的組成，進行了如下實驗．
①稱取0.270克樣品，灼熱使之完全分解，生成CaO．O₂和H₂O，得到的O₂在標準狀況下的體積為33.6毫升．
②另取0.120克樣品，溶于稀鹽酸，加熱煮沸使生成的H₂O₂完全分解．然后將溶液中的Ca²⁺完全轉(zhuǎn)化成CaC₂O₄沉淀，經(jīng)過濾洗滌后，將沉淀溶于熱的稀硫酸，用0.0200摩/升KMnO₄溶液滴定，共用去31.0毫升KMnO₄溶液．化學(xué)方程式如下：5CaC₂O₄+2KMnO₄+8H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+5CaSO₄+10CO₂↑+8H₂O
（1）寫出CaO₂受熱分解的化學(xué)方程式．
（2）計算樣品中的CaO₂的質(zhì)量分數(shù)．
（3）計算樣品中的CaO₂?xH₂O的x值．

Answer 1

分析：（1）由題意可知樣品灼熱使之完全分解生成CaO、O₂和H₂O，則CaO₂受熱分解生成CaO和O₂；
（2）根據(jù)分解方程式結(jié)合生成氧氣的體積可計算樣品中的CaO₂的質(zhì)量分數(shù)；
（3）根據(jù)反應(yīng)5CaC₂O₄+2KMnO₄+8H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+5CaSO₄+10CO₂↑+8H₂O可知樣品中n（Ca²⁺），結(jié)合CaO₂的質(zhì)量分數(shù)可求的CaO的質(zhì)量，進而計算水的質(zhì)量，根據(jù)物質(zhì)的量可計算x．

解答：解：（1）樣品灼熱使之完全分解生成CaO、O₂和H₂O，則CaO₂受熱分解生成CaO和O₂，
則反應(yīng)的方程式為2CaO₂

加熱  .

2CaO+O₂，
答：CaO₂受熱分解的化學(xué)方程式為2CaO₂

加熱  .

2CaO+O₂；
（2）
2CaO₂

加熱  .

2CaO+O₂
2×72g          22.4L
m（CaO₂）         33.6×10^-3L
m（CaO₂）=

2×72g×33.6×10-3L

22.4L

=0.216g，
w（CaO₂）=

0.216g

0.27g

×100%=80%，
答：樣品中的CaO₂的質(zhì)量分數(shù)為80%．
（3）n（KMnO₄）=31.0×10^-3L×0.0200mol/L=0.00062mol，
     5CaC₂O₄+2KMnO₄+8H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+5CaSO₄+10CO₂↑+8H₂O
       5       2
 n（CaC₂O₄）   0.00062mol
n（CaC₂O₄）=n（Ca²⁺）=0.00062mol×

5

2

=0.00155mol，
其中CaO₂所含的n（Ca²⁺）=

0.120g×80.0%

72.0g/mol

=0.00133mol，
m（CaO）=（0.00155mol-0.00133mol）×56.0g/mol=0.012g
所以：m（H₂O）=0.12g-0.012g-0.12g×80%=0.012g，
n（CaO₂）：n（H₂O）=

0.120g×80.0%

72.0g/mol

：

0.012g

18.0g/mol

=2：1
x=

1

2

．
答：品中的CaO₂?xH₂O的x值為

1

2

．

點評：本題考查較為綜合，涉及混合物的計算，物質(zhì)的化學(xué)式的推斷，題目難度較大，注意物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式的計算．