江蘇省響水中學(xué) (224600) 陳仕功● 王生國(guó)●

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高考新明星
——來(lái)自真實(shí)的CaO2

江蘇省響水中學(xué) (224600)
陳仕功● 王生國(guó)●

過(guò)氧化物中氧元素化合價(jià)為-1價(jià)，在反應(yīng)中通常顯示還原性、氧化性或自身的氧化還原反應(yīng)，典型代表物為Na2O2和H2O2.近兩年來(lái)，衍生出另一明星物質(zhì)——CaO2，它以其來(lái)源于工業(yè)生產(chǎn)、生活實(shí)際而在高考試題中頻頻上鏡，現(xiàn)歸納CaO2常見(jiàn)的考查方式，以供參考.

一、考查真實(shí)情境下CaO2的制備

例1 (2016江蘇改編)過(guò)氧化鈣(CaO2·8H2O)是一種在水產(chǎn)養(yǎng)殖中廣泛使用的供氧劑.Ca(OH)2懸濁液與H2O2溶液反應(yīng)可制備CaO2·8H2O，寫(xiě)出對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式____.反應(yīng)時(shí)通常加入過(guò)量的Ca(OH)2，其目的是____.

例2 (2016年新課標(biāo)Ⅲ節(jié)選)過(guò)氧化鈣微溶于水，溶于酸.根據(jù)制備過(guò)氧化鈣的實(shí)驗(yàn)方法，回答下列問(wèn)題：

(1)步驟②逐滴加入稀鹽酸，至溶液中尚存有少量固體，此時(shí)溶液呈____性(填“酸”、“堿”或“中”).溶液煮沸的作用是____.

(2)步驟③中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___，該反應(yīng)在冰浴下進(jìn)行的原因是____.

(3)制備過(guò)氧化鈣的另一種方法是：將石灰石煅燒后，直接加入雙氧水反應(yīng)，過(guò)濾后可得到過(guò)氧化鈣產(chǎn)品.該工藝方法的優(yōu)點(diǎn)是____，產(chǎn)品的缺點(diǎn)是____.

解析 (1)溶液中有二氧化碳生成且部分溶解，呈酸性；煮沸是除去溶液中CO2.

(3)優(yōu)點(diǎn)是原料來(lái)源豐富，操作簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)是得到產(chǎn)品的純度較低.

變式練習(xí)1 (2015上海)CaO2工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程如下：

①在NH4Cl溶液中加入Ca(OH)2；②不斷攪拌的同時(shí)加入30%H2O2，反應(yīng)生成CaO2·8H2O沉淀；③經(jīng)過(guò)陳化、過(guò)濾，水洗得到CaO2·8H2O，再脫水干燥得到CaO2.完成下列問(wèn)題：

1．第①、②步反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為_(kāi)___.可循環(huán)使用的物質(zhì)是____.

2．檢驗(yàn)CaO2·8H2O是否洗凈的方法是____.

背景知識(shí) 蘇教版必修1的[資料卡]對(duì)Na2O2的敘述：Na在空氣中燃燒時(shí)生成Na2O2.Na2O2是淡黃色固體，可用作漂白劑和呼吸面具中的供氧劑.工業(yè)上CaO2使用更為廣泛，主要由Ca2+溶液跟Na2O2或CaO與H2O2反應(yīng)制得，在食品、化妝品中用作添加劑、還用于水產(chǎn)養(yǎng)殖、水果保鮮等.

二、考查探究過(guò)程中CaO2的性質(zhì)

例3 ①(2016江蘇刪減)向池塘水中加入一定量的CaO2·8H2O后，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為，池塘水中濃度增加的離子有____(填序號(hào)).

②(2016年新課標(biāo)Ⅲ)制備過(guò)氧化鈣的實(shí)驗(yàn)方法中，經(jīng)過(guò)濾得到的過(guò)氧化鈣白色結(jié)晶依次使用蒸餾水、乙醇洗滌，使用乙醇洗滌的目的是____.

②過(guò)氧化氫在乙醇中的溶解度小，使用乙醇洗滌的目的是去除結(jié)晶表面的水分.結(jié)論是：CaO2不溶于乙醇，能與水發(fā)生反應(yīng).

例4 (2015上海改編)已知CaO2在350℃迅速分解生成CaO和O2.寫(xiě)出對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式.CaO2·8H2O加熱脫水的過(guò)程中，需不斷通入不含二氧化碳的氧氣，目的是____、____.

變式練習(xí)2 (2016上海)已知：4KO2+2CO2→2K2CO3+3O2,4KO2+4CO2+2H2O→4KHCO3+3O2.若9molCO2在密封艙內(nèi)和KO2反應(yīng)后生成9molO2，則反應(yīng)前密封艙內(nèi)H2O的量應(yīng)該是多少？

三、考查生產(chǎn)實(shí)際中CaO2的定量測(cè)定

例6 (2015上海節(jié)選)已知CaO2在350℃迅速分解生成CaO和O2.若所取產(chǎn)品質(zhì)量是mg，測(cè)得氣體體積為VmL(已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則產(chǎn)品中CaO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)___(用字母表示).CaO2的含量也可用重量法測(cè)定，需要測(cè)定的物理量有____.

背景知識(shí) 2011年2月11日，衛(wèi)生部等六部委發(fā)布通告：自2011.5.1起，禁止在面粉生產(chǎn)中添加過(guò)氧化鈣，食品添加劑生產(chǎn)企業(yè)不得生產(chǎn)、銷(xiāo)售食品添加劑過(guò)氧化鈣.因而工業(yè)上測(cè)定CaO2的含量方法有：準(zhǔn)確稱(chēng)取樣品于錐形瓶中，加入適量水和稀HCl，振蕩使溶解，再加入稀MnSO4溶液，立即用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定溶液呈微紅色并且在半分鐘內(nèi)不褪色為止.平行測(cè)定三次，計(jì)算CaO2的含量.此方法體現(xiàn)了CaO2的還原性.

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