过氧化钙的制备及含量测定

过氧化钙的制备 与及含量测定,实验十四,教学指导安排,1课前要求以小组为单位查阅资料并确定本小组的实验方案。 2上课时各小组派一位同学交流本小组的方案。 3师生共同讨论方案的优缺点和如何优化实验条件。 4各小组成员每人探讨一个实验条件，最后汇总并交流，总 结实验的最佳条件。 5写出设计方案的理论依据、实验步骤、实验结果和讨论等。在讨论中特别要写出自己的收获和体会， 遇到的问题及解决办法，让学生学会反思和归纳。,背景知识,过氧化钙为白色或淡黄色粉末，室温下稳定，加热到300时分解为CaO和O2，难溶于水，不溶于乙醇与丙酮，在潮湿空气中也会缓慢分解，可溶于稀酸生成过氧化氢，若放入微量的KI作催化剂可作应急氧气源。CaO2 是环境友好产品，广泛作为杀菌剂、防腐剂、解酸剂和油类漂白剂，CaO2也是种子及谷物的消毒剂，例如将CaO2用于稻谷种子拌种，不易发生秧苗烂根。CaO2是口香糖、牙膏、化妆品的添加剂。,课前准备与讨论,1.某化工企业准备开发过氧化钙的生产，如果你是该企业开发部的负责人，你会怎么做？,让学生体会科学问题解决的一般过程及研究的方法,课前准备与讨论,2.如果现有下列原料，你能设计出几种生产过氧化钙的方案？ 碳酸钙、氯化钙、过氧化氢、盐酸、氨水、氯化铵、磷酸氢二钠、焦磷酸钠 上述三种方案的各有什么优缺点？过氧化钙的生产受到哪些因素的影响？,让学生了解实验方案设计的依据，进一步理解实验原理。,让学生从原料的成本、性质、反应机理，提出可能的优化方法。,课前准备与讨论,3.如何检验产品的纯度？你能设计出几种方案？其理论依据是什么？,培养学生的质量意识,实验目的,1、掌握制备过氧化钙的原理及方法；巩固无 机制备及化学分析的基本操作。 2、体验化学问题解决的一般过程，学会实验方案的设计及实验条件的优化。 3、提高学生学习化学的兴趣，培养学生的创新意识与能力。,实验方案交流,过氧化钙的制备 方案1. CaCO3 2HCl = CaCl2CO2H2O CaCl2 H2O2 2NH3H2O 6H2O = CaO28H2O 2NH4Cl,过氧化钙的制备,方案2. Ca(OH)2 + H2O2 + 6 H2O = CaO28H2O,过氧化钙的制备,方案3： Ca(OH)22NH4Cl= Ca(NH3)2Cl2. 2 H2O = CaCl2 + 2NH3. H2O Ca 2+ + 2H2O2 + 6 H2O = CaO28H2O,过氧化钙的制备,方案4： CaCl2 + 2NH3+H2O2+8H2O = CaO2 .8H2O,方案的论证与选择,过氧化钙的生产受到哪些因素的影响？,反应物浓度,实验仪器与试剂,仪器：量气装置 酸式滴定管 锥形瓶 分析天平 台称 试剂：熟石灰、氯化钙、大理石、碳酸铵、6 molL-1盐酸、6过氧化氢、浓氨水、pH试纸、高锰酸钾标准溶液,实验探究,5 g大理石,20 mL 6 molL-1 盐酸,加热,6080,50 mL水,23 mL 6 H2O2,6 molL-1 氨水,弱碱性,小火煮沸,数分钟,趁热过滤,7.5 g碳酸铵 35 mL水,5 mL浓氨水,放置,过滤,热水,洗涤,产品,方案1,实验探究,碳酸钙,6 molL-1盐酸,30 mL 6 H2O2 15 mL浓氨水,抽滤,冰水洗,105 ,1h,产品 干燥器保存,分组实验： 1.改变反应温度 2.改变反应时间 3.改变反应的物料比 4.改变加入次序,实验探究,7.2g熟石灰,30 mL 6 H2O2,冰浴,抽滤,冰水洗,105 ,1h,产品 干燥器保存,方案2,分组实验： 1.改变反应温度 2.改变反应时间 3.改变反应的物料比 4.改变加入次序 5.改变H2O2浓度,实验探究,30 mL 6 H2O2,冰浴,氯化铵,冰水冷却,抽滤,冰水洗,105 ,1h,产品 干燥器保存,方案3,分组实验： 1.改变反应温度 2.改变反应时间 3.改变反应的物料比 4.改变加入次序 5.改变H2O2浓度,实验探究,30 mL 6 H2O2,冰浴,15 mL浓氨水,冰水冷却,抽滤,冰水洗,105 ,1h,产品 干燥器保存,方案4,分组实验： 1.改变反应温度 2.改变反应时间 3.改变反应的物料比 4.改变加入次序 5.改变H2O2浓度,实验探究,过氧化钙的定性检验 取少量自制的过氧化钙固体于试管中，加热。将带有余烬的卫生香伸入试管，观察实验现象，判断是否为过氧化钙。,过氧化钙含量的测定,实验设计 方法1: 采用量气法测定过氧化钙含量。称取一定量的无水过氧化钙，加热使之完全分解，并在一定温度和压力下，测量放出的氧气体积，根据反应方程式和理想气体状态方程式计算产品中过氧化钙的含量。,过氧化钙含量的测定,精确称取0.03g(精确至0.0001g)无水过氧化钙，加入小试管中，与量气管连接，小火加热小试管，使过氧化钙完全分解，完全冷却后，记录下量气管内液面的终读数，并记下实验时的温度和大气压，计算产品中过氧化钙的含量。,WCa2O2=2MCa2On100%,过氧化钙含量的测定,方法2 在酸性条件下，CaO2与稀酸反应生成H2O2，用标准KMnO4溶液滴定所生成的H2O2，以确定含量。 5CaO2 + 2MnO4- + 16H+ = 5Ca2+ + 2Mn 2+ + 5O2 + 8H2O,过氧化钙含量的测定,请自行设计表格处理数据,问题与讨论,1. 反应温度、反应时间、物料配比、加料方式等是如何影响反应效果的？如何确定衡量指标？ 2. 合成CaO2过程中会含有哪些主要杂质？如何提高产品的纯度？ 3.KMnO4是氧化还原滴定中最常用的氧化剂之一，该滴定通常在酸性中进行，一般用稀硫酸酸化。而本实验测定CaO2含量时，用稀