例析两道关于钙的化合物试题

李俊

钙（Ca）在化学元素周期表中位于第4周期、第ⅡA族，常温下呈银白色晶体。动物的骨骼、蛤壳、蛋壳都含有碳酸钙，钙及其化合物在工业上、建筑工程上和医药上有很大用途。钙及其化合物也是高考中最为常见考点，在每年的高考试卷中均有涉及。在2016年江苏高考化学试卷中，第16题和第18题都和钙的化合物有关，下面针对这两道试题进行讲解，以备来年高考复习之用。

第16题 以电石渣[主要成分为Ca（OH）2和CaCO3]为原料制备KClO3的流程如图1：

（1）氯化过程控制电石渣过量，在75℃左右进行。氯化时存在Cl2与Ca（OH）2作用生成

Ca（ClO）2的反应，Ca（ClO）2进一步转化为Ca（ClO3）2，少量Ca（ClO）2 分解为CaCl2和O2。

①生成Ca（ClO）2的化学方程式为。

②提高Cl2转化为Ca（ClO3）2的转化率的可行措施有（填序号）。

A.适当减缓通入Cl2速率

B.充分搅拌浆料

C.加水使Ca（OH）2完全溶解

（2）氯化过程中Cl2 转化为Ca（ClO3）2的总反应方程式为

6Ca（OH）2+6Cl2Ca（ClO3）2+5CaCl2+6H2O

氯化完成后过滤。

①滤渣的主要成分为（填化学式）。

②滤液中Ca（ClO3）2与CaCl2的物质的量之比n[Ca（ClO3）2]∶n[CaCl2]1∶5（填“>”、“<”或“=”）。

（3）向滤液中加入稍过量KCl固体可将Ca（ClO3）2转化为KClO3，若溶液中KClO3的含量为100 g·L-1，从该溶液中尽可能多地析出KClO3固体的方法是。

答案：（1）①2Cl2+2Ca（OH）2Ca（ClO）2+CaCl2+2H2O；②AB （2）①CaCO3、Ca（OH）2②<；（3）蒸发浓缩、冷却结晶

解析

（1）①氯气与氢氧化钙反应的化学方程式为2Cl2+2Ca（OH）2Ca（ClO）2+CaCl2+2H2O。

②A.适当减缓通入Cl2速率可以使氯气被氢氧化钙充分反应，提高氯气的转化率，正确。B. 充分搅拌浆料可以增大反应物的接触面积，使氯气被氢氧化钙充分反应，提高氯气的转化率，正确。C.加水使Ca（OH）2完全溶解，氢氧化钙浓度降低，不利于氯气的吸收，错误。

（2）①碳酸钙不溶于水，与氯气不反应，氢氧化钙微溶，滤渣的主要成分为CaCO3、

Ca（OH）2。

②氯气与氢氧化钙反应还能生成次氯酸钙，因此滤液中Ca（ClO3）2与CaCl2的物质的量之比

n[Ca（ClO3）2]∶n[CaCl2]<1∶5。

（3）根据图2可知氯酸钾的溶解度受温度影响最大，因此从该溶液中尽可能多地析出KClO3固体的方法是蒸发浓缩、冷却结晶。

探究 这道题实际上考查的是物质的提纯，考生要结合题目中的流程图，进行逐步分析，分析每一步的反应物和生成物，以及所对应的实验现象。

第18题 过氧化钙（CaO2·8H2O）是一种在水产养殖中广泛使用的供氧剂。（1）Ca（OH）2悬浊液与H2O2溶液反应可制备CaO2·8H2O。

Ca（OH）2+H2O2+6H2O

CaO2·8H2O

反应时通常加入过量的Ca（OH）2，其目的是。

（2）向池塘水中加入一定量的CaO2·8H2O后，池塘水中浓度增加的离子有（填序号）。

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

（3）水中溶解氧的测定方法如下：向一定量水样中加入适量MnSO4和碱性KI溶液，生成MnO（OH）2沉淀，密封静置；加入适量稀H2SO4，待MnO（OH）2与I-完全反应生成Mn2+和I2后，以淀粉作指示剂，用Na2S2O3标准溶液滴定至终点，测定过程中物质的转化关系如下：

O2Mn2+MnO（OH）2 I- I2 S2O2-3S4O62-

①写出O2将Mn2+氧化成MnO（OH）2的离子方程式：。

②取加过一定量CaO2·8H2O的池塘水样100.00 mL，按上述方法测定水样的溶解氧，消耗0.01000 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液13.50 mL。计算该水样中的溶解氧（用mg·L-1表示），写出计算过程。

答案：（1）提高H2O2的利用率

（2）AD

（3）①O2+2Mn2++4OH-2MnO（OH）2↓

②在100.00 mL水样中

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，反应时加入过量的Ca（OH）2，可以提高双氧水的利用率。

（2）过氧化钙与水反应生成氢氧化钙、氧气和水，因此向池塘水中加入一定量的CaO2·8H2O后，池塘水中浓度增加的离子有Ca2+和OH-。

（3）

①O2将Mn2+氧化成MnO（OH）2中氧气是氧化剂，得到4个电子，Mn元素的化合价从+2价提高到+4价，失去2个电子，根据电子得失守恒以及原子守恒可知反应的离子方程式为：O2+2Mn2++4OH-2MnO（OH）2

②计算过程见答案。

探究 这道题中出现了过氧化钙，这种物质考生可能不熟悉，但是考生可以结合教材中重点学习的过氧化钠进行分析。最后一小题计算题是这个题的难点，考生要先分析化学反应的反应物、生成物，得出反应的化学方程式，再根据不同物质之间的量的关系进行计算。

在同一套试卷中同时在两套大题中同时出现对某一元素的化合物的考查，实属难得。这两道题从不同的角度对钙的化合物进行了考查，有效地考查了考生的信息获取能力、信息分析能力、推理能力以及计算能力。