Question

【題目】過氧化鈣是一種在水產養殖中廣泛使用的供氧劑。

（一）過氧化鈣制備方法很多。

（1）【制備方法一】：

H2O2溶液與過量的Ca(OH)2懸濁液反應可制備CaO2· 8H2O，其化學方程式為________。

（2）【制備方法二】：

利用反應CaCl2＋H2O2+2NH3· H2O+ 6 H2O =CaO2· 8H2O+ 2NH4Cl，在堿性環境中制取CaO2。用化學平衡原理解釋NH3· H2O在Ca2+和H2O2的反應中所起的作用是_______；該反應需要在冰水浴條件下完成，原因是_______________。

（3）【制備方法三】

利用反應Ca(s)+O2CaO2(s)， 在純氧條件下制取CaO2，實驗室模擬裝置示意圖如下：

請回答下列問題：

①裝置A中反應的化學方程式為_____________；

②儀器a的名稱為_____________；

③裝置D中盛有的液體是濃硫酸，其作用一是觀察氧氣的流速，判斷氧氣通入是否過快及氧氣與鈣反應進行的程度：二是___________。

（二）水中溶氧量 ( DO）是衡量水體自凈能力的一個指標，通常用每升水中溶解氧分子的質量表示，單位mg · L-1。測定原理為：

①堿性條件下，O2將Mn2+氧化為MnO(OH)2 : 2Mn2+ +O2+ 4OH-=2MnO(OH)2

②酸性條件下，MnO(OH)2將I-氧化為I2 : MnO(OH)2＋2I-+4H+=Mn2++I2+3H2O

③用Na2S2O3標準溶液滴定生成的I2：2S2O32-＋I2=S4O62-+2I-

取加過一定量CaO2·8H2O的池塘水樣l00.0mL，按上述方法測定水中溶氧量，消耗0.01mol/LNa2S2O3標準溶液13.50mL。

（1）滴定過程中使用的指示劑是______________。

（2）該水樣中的溶解氧量（DO）為______________。

Answer 1

【答案】 Ca(OH)2＋H2O2＋6 H2O ===CaO2·8H2O 中和過氧化氫和Ca2＋反應產生的氫離子，促進反應的進行(或中和反應生成的HCl，使反應CaCl2＋H2O2CaO2＋2HCl向右進行) 防止H2O2發生分解 2H2O22H2O＋O2↑(或2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑) 蒸餾燒瓶 防止空氣進入裝置C影響產品純度 淀粉溶液 10.80 mg·L－1

【解析】(1) ① H2O2溶液與過量的Ca(OH)2懸濁液反應可制備CaO2·8H2O，結合原子守恒，此反應的化學方程式為Ca(OH)2+H2O2+6H2O=Ca028H2O。

② 反應中由于過氧化氫和Ca2+反應會產生氫離子，用氨氣中和氫離子，可以促使反應正向進行，所以氨氣的作用為中和過氧化氫和Ca2+反應析出的氫離子，促進反應進行；為防止H2O2發生分解，該反應需要在冰水浴條件下完成；

③根據反應原理裝置A為制備氧氣的裝置，其中儀器a的名稱為蒸餾燒瓶，發生反應的化學方程式為2H2O22H2O+O2↑(或2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑)；裝置D中盛有的液體是濃硫酸，除觀察氧氣的流速外，還可防止空氣進入C裝置影響產品純度；

(2)用Na2S2O3標準溶液滴定生成的I2發生反應2S2O32-+I2═S4O62-+2I-，以淀粉作指示劑，隨硫代硫酸鈉溶液滴入，滴定過程中滴入最后一滴溶液藍色變化為無色且半分鐘不變說明反應達到終點；若某次滴定消耗Na2S2O3溶液13.50mL，2Mn2++O2+4OH-═2MnO(OH)2↓，MnO(OH)2+2I-+4H+=Mn2++I2+3H2O，2S2O32-+I2═S4O62-+2I-，得到定量關系為：
O2～2MnO(OH)2～2I2～4S2O32-，
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n 0.0135L×0.01000molL-1
n=3.375×10-5mol，
氧氣濃度==3.375×10-4mol/L，
水中溶氧量(DO)=3.375×10-4mol/L×32g/mol=1.08×10-2g/L=10.80 mg·L－1。