Question

工業(yè)上在堿性條件下電解水，氧氣在特制的陰極上反應可以得到HO₂^-離子，從而制得過氧化氫．將過氧化氫溶液與消石灰反應，經(jīng)過濾、洗滌、干燥，可得過氧化鈣晶體．
（1）寫出電解過程中氧氣參與的陰極反應方程式

 

．
（2）H₂O₂與Ca（OH）₂反應時，若不加穩(wěn)定劑，需控制溫度0～5℃，原因是

 

．
（3）在消石灰過量的條件下，過氧化氫的轉化率可達87.5%，取0.1L 4mol/L過氧化氫溶液可制得過氧化鈣晶體75.6g，計算過氧化鈣晶體的化學式．（寫出計算過程）

 

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Answer 1

考點：電解原理

專題：電化學專題

分析：（1）在堿性條件下電解水，氧氣在特制的陰極上反應可以得到HO₂^-離子，依據(jù)電荷守恒書寫電極反應；
（2）依據(jù)過氧化氫不穩(wěn)定分解生成水和氧氣；
（3）依據(jù)化學方程式 計算生成的過氧化鈣質量，結合晶體質量計算結晶水的質量，得到過氧化鈣和水的物質的量之比得到化學式．

解答： 解：（1）在堿性條件下電解水，氧氣在特制的陰極上反應可以得到HO₂^-離子，電解過程中氧氣參與的陰極反應方程式為：O₂+H₂O+2e^-=HO₂^-+OH^-，
故答案為：O₂+H₂O+2e^-=HO₂^-+OH^-；
（2）H₂O₂與Ca（OH）₂反應時，若不加穩(wěn)定劑，需控制溫度0～5℃，是因為過氧化氫受熱易分解，故答案為：過氧化氫受熱易分解；
（3）過氧化氫的轉化率可達87.5%，取0.1L 4mol/L過氧化氫溶液可制得過氧化鈣晶體75.6g，反應的過氧化氫物質的量=0.1L×4mol/L×87.5%=0.35mol，
反應生成CaO₂的質量依據(jù)化學方程式得到：
Ca（OH）₂+H₂O₂=CaO₂+2H₂O
         1     1
      0.35mol  0.35mol
CaO₂質量=72g/mol×0.35mol=25.2g，過氧化鈣晶體75.6g含有結晶水質量=75.6g-25.2g=50.4g；
n（CaO₂）=0.35mol，n（H₂O）=

50.4g

18g/mol

=2.8mol；
n（CaO₂）：n（H₂O）=0.35：2.8=1：8
化學式為：CaO₂?8H₂O，
故答案為：CaO₂?8H₂O．

點評：本題考查了電解原理的分析判斷，化學方程式計算應用，掌握基礎是關鍵，題目難度中等．