例析兩道關于鈣的化合物試題

李俊

鈣（Ca）在化學元素周期表中位于第4周期、第ⅡA族，常溫下呈銀白色晶體。動物的骨骼、蛤殼、蛋殼都含有碳酸鈣，鈣及其化合物在工業上、建筑工程上和醫藥上有很大用途。鈣及其化合物也是高考中最為常見考點，在每年的高考試卷中均有涉及。在2016年江蘇高考化學試卷中，第16題和第18題都和鈣的化合物有關，下面針對這兩道試題進行講解，以備來年高考復習之用。

第16題 以電石渣[主要成分為Ca（OH）2和CaCO3]為原料制備KClO3的流程如圖1：

（1）氯化過程控制電石渣過量，在75℃左右進行。氯化時存在Cl2與Ca（OH）2作用生成

Ca（ClO）2的反應，Ca（ClO）2進一步轉化為Ca（ClO3）2，少量Ca（ClO）2 分解為CaCl2和O2。

①生成Ca（ClO）2的化學方程式為。

②提高Cl2轉化為Ca（ClO3）2的轉化率的可行措施有（填序號）。

A.適當減緩通入Cl2速率

B.充分攪拌漿料

C.加水使Ca（OH）2完全溶解

（2）氯化過程中Cl2 轉化為Ca（ClO3）2的總反應方程式為

6Ca（OH）2+6Cl2Ca（ClO3）2+5CaCl2+6H2O

氯化完成后過濾。

①濾渣的主要成分為（填化學式）。

②濾液中Ca（ClO3）2與CaCl2的物質的量之比n[Ca（ClO3）2]∶n[CaCl2]1∶5（填“>”、“<”或“=”）。

（3）向濾液中加入稍過量KCl固體可將Ca（ClO3）2轉化為KClO3，若溶液中KClO3的含量為100 g·L-1，從該溶液中盡可能多地析出KClO3固體的方法是。

答案：（1）①2Cl2+2Ca（OH）2Ca（ClO）2+CaCl2+2H2O；②AB （2）①CaCO3、Ca（OH）2②<；（3）蒸發濃縮、冷卻結晶

解析

（1）①氯氣與氫氧化鈣反應的化學方程式為2Cl2+2Ca（OH）2Ca（ClO）2+CaCl2+2H2O。

②A.適當減緩通入Cl2速率可以使氯氣被氫氧化鈣充分反應，提高氯氣的轉化率，正確。B. 充分攪拌漿料可以增大反應物的接觸面積，使氯氣被氫氧化鈣充分反應，提高氯氣的轉化率，正確。C.加水使Ca（OH）2完全溶解，氫氧化鈣濃度降低，不利于氯氣的吸收，錯誤。

（2）①碳酸鈣不溶于水，與氯氣不反應，氫氧化鈣微溶，濾渣的主要成分為CaCO3、

Ca（OH）2。

②氯氣與氫氧化鈣反應還能生成次氯酸鈣，因此濾液中Ca（ClO3）2與CaCl2的物質的量之比

n[Ca（ClO3）2]∶n[CaCl2]<1∶5。

（3）根據圖2可知氯酸鉀的溶解度受溫度影響最大，因此從該溶液中盡可能多地析出KClO3固體的方法是蒸發濃縮、冷卻結晶。

探究 這道題實際上考查的是物質的提純，考生要結合題目中的流程圖，進行逐步分析，分析每一步的反應物和生成物，以及所對應的實驗現象。

第18題 過氧化鈣（CaO2·8H2O）是一種在水產養殖中廣泛使用的供氧劑。（1）Ca（OH）2懸濁液與H2O2溶液反應可制備CaO2·8H2O。

Ca（OH）2+H2O2+6H2O

CaO2·8H2O

反應時通常加入過量的Ca（OH）2，其目的是。

（2）向池塘水中加入一定量的CaO2·8H2O后，池塘水中濃度增加的離子有（填序號）。

A.Ca2+ B.H+ C.CO2-3 D.OH-

（3）水中溶解氧的測定方法如下：向一定量水樣中加入適量MnSO4和堿性KI溶液，生成MnO（OH）2沉淀，密封靜置；加入適量稀H2SO4，待MnO（OH）2與I-完全反應生成Mn2+和I2后，以淀粉作指示劑，用Na2S2O3標準溶液滴定至終點，測定過程中物質的轉化關系如下：

O2Mn2+MnO（OH）2 I- I2 S2O2-3S4O62-

①寫出O2將Mn2+氧化成MnO（OH）2的離子方程式：。

②取加過一定量CaO2·8H2O的池塘水樣100.00 mL，按上述方法測定水樣的溶解氧，消耗0.01000 mol·L-1 Na2S2O3標準溶液13.50 mL。計算該水樣中的溶解氧（用mg·L-1表示），寫出計算過程。

答案：（1）提高H2O2的利用率

（2）AD

（3）①O2+2Mn2++4OH-2MnO（OH）2↓

②在100.00 mL水樣中

I2+2S2O32-2I-+S4O62-

n（I2）=c（Na2S2O3）·V（Na2S2O3）2

=0.01000 mol/L×13.50 mL×10-3L/mL2

=6.750×10-5mol

n[MnO（OH）2]=n（I2）= 6.750×10-5mol

n（O2）=12n[MnO（OH）2]=12×6.750×10-5mol=3.375×10-5mol

水中溶解氧=3.375×10-5mol×32 g/mol×1000 mg/g100.00 mL×10-3 L/mL=10.80 mg/L

解析

（1）根據方程式可知，反應時加入過量的Ca（OH）2，可以提高雙氧水的利用率。

（2）過氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣、氧氣和水，因此向池塘水中加入一定量的CaO2·8H2O后，池塘水中濃度增加的離子有Ca2+和OH-。

（3）

①O2將Mn2+氧化成MnO（OH）2中氧氣是氧化劑，得到4個電子，Mn元素的化合價從+2價提高到+4價，失去2個電子，根據電子得失守恒以及原子守恒可知反應的離子方程式為：O2+2Mn2++4OH-2MnO（OH）2

②計算過程見答案。

探究 這道題中出現了過氧化鈣，這種物質考生可能不熟悉，但是考生可以結合教材中重點學習的過氧化鈉進行分析。最后一小題計算題是這個題的難點，考生要先分析化學反應的反應物、生成物，得出反應的化學方程式，再根據不同物質之間的量的關系進行計算。

在同一套試卷中同時在兩套大題中同時出現對某一元素的化合物的考查，實屬難得。這兩道題從不同的角度對鈣的化合物進行了考查，有效地考查了考生的信息獲取能力、信息分析能力、推理能力以及計算能力。