Question

【題目】過氧化鈣（CaO2）是一種用途廣泛的優良供氧劑，白色固體，微溶于水，可用于魚類養殖。某興趣小組探究過氧化鈣的部分化學性質，裝置如下圖。

（資料檢索）

Ⅰ.過氧化鈣與水反應 2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑

Ⅱ.過氧化鈣與足量的稀鹽酸反應2CaO2+4HCl=2CaCl2+2H2O+O2↑

（實驗探究）

________________ ___________________ ________________ ____________

（解釋與結論）

⑴由實驗一可知，過氧化鈣受熱會分解，寫出步驟2中白色固體與水反應的化學方程式：_____。

⑵由實驗二可知，過氧化鈣能與二氧化碳發生反應，寫出其化學方程式：________。

⑶B裝置中堿石灰的作用是：_________

（分析與計算）

現有一敞口在空氣中的過氧化鈣固體樣品，通過下列實驗，探究其中各成分的質量比為 _______。

Answer 1

【答案】 氧氣（或O2） 放熱（或水溫升高） 加入稀鹽酸，把氣體通入澄清的石灰水中 有氣泡，石灰水變渾濁 CaO+H2O= Ca(OH)2 2CaO2+2CO2=2CaCO3+O2 吸收未反應的二氧化碳氣體（或除二氧化碳氣體或除去氧氣中的二氧化碳） CaO2 :Ca(OH)2 :CaCO3=72：37：50

【解析】【實驗探究】氧氣有助燃性，能使帶火星的木條復燃，所以木條復燃，證明過氧化鈣受熱后生成氧氣；氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣，放出大量熱，溶液呈堿性，使無色酚酞試液變紅；向樣品中加入足量鹽酸，有氣體生產，把氣體通入澄清的石灰水中 ，石灰水變渾濁，證明生成二氧化碳，進而證明樣品中的物質有碳酸鹽，據質量守恒定律，反應前后元素的種類不變，所以為碳酸鈣；【解釋與結論】⑴氧化鈣和水反應方程式為：CaO+H2O= Ca(OH)2；⑵過氧化鈣能與二氧化碳發生反應，生成碳酸鈣和氧氣，化學方程式：2CaO2+2CO2=2CaCO3+O2；⑶B裝置中堿石灰的作用是：吸收未反應的二氧化碳氣體（或除二氧化碳氣體或除去氧氣中的二氧化碳），使得到的氧氣更純；【分析與計算】二氧化碳能與堿的溶液反應生成鹽和水，所以被堿溶液吸收后所得氣體為氧氣，設過氧化鈣的質量為x,生成氯化鈣的質量為y

2CaO2+4HCl=2CaCl2+2H2O+O2↑

144 222 32

X y 1.6g

144/x=32/1.6g x=7.2g

222/y=32/1.6g y=11.1g

設與碳酸鈉反應生成碳酸鈣的氯化鈣的總質量為m

Na2CO3 + CaCl2== CaCO3↓+ 2NaCl

111 100

m 20g

111/m=100/20g m=22.2g 樣品共15.9g，所以氫氧化鈣和碳酸鈣共8.7g。

所以碳酸鈣、氫氧化鈣和鹽酸反應生成氯化鈣的質量為：22.2g- 11.1g=11.1g，

設樣品中 氫氧化鈣的質量為a，生成氯化鈣的質量為n1，

碳酸鈣的質量為8.7g-a，生成氯化鈣的質量為11.1g -n1

CaCO3 + 2HCl == CaCl2 + H2O + CO2↑

100 111

8.7g-a 11.1g -n1

得 ①100/(8.7g-a)=111/(11.1g -n1)

Ca(OH)2+ 2HCl == CaCl2 + 2H2O

74 111

a n1

得 ②74/a=111/n1

由①②得a=3.7 8.7g-a=5g,

固體中各成分的質量比為：CaO2 :Ca(OH)2 :CaCO3=7.2g：3.7g：5g=72：37：50。