过氧化钙的制备与PPT课件

实验八 过氧化钙的制备及其定性分析[实验目的]1. 制备过氧化钙，学习过氧化物的制备方法2. 巩固加热、沉淀洗涤、减压过滤等基本操作[实验用品]电子天平，烧杯，量筒，布氏漏斗，抽滤瓶，碳酸铵，石灰石，浓氨水，HCl(6M)，HNO 3(6M)，12%H 2O 2， K 2Cr 2O 7(0.5M) ，乙醚[实验原理]CaO 2难溶于水，不溶于乙醇与丙酮，室温下在干燥环境中比较稳定，但在潮湿空气或水中缓慢的释放出氧气，270℃开始分解、当温度达到350°C 时会迅速分解生成氧化钙并释放出氧气。

1、过氧化钙的制备本实验碳酸钙为原料，将其溶于适量的盐酸中。

在低温和碱性条件下，与过氧化氢反应制得过氧化钙。

反应化学式如下：↑2222322246282CaCl H O H O NH H O CaO H O NH Cl+++•=•+ 副反应： H 2O 2H 2O+[O]2[O] O 2.2CaO 2 +H 2O 2 Ca(OH)2+O 2.对于制备反应而言，双氧水的浓度越高，反应速度过快，所需的反应时间越少。

对反应而言，H 2O 2过高，且反应本身为放热反应，促使体系温度升高，则H 2O 2易发生分解，最佳值H 2O 2 25%。

从溶液中制得的过氧化钙含有结晶水，其结晶水的含量随制备方法不同而有变化，最高可以达到八个结晶水，CaO 2·8H 2O 是白色晶体粉末，在50℃下转化为CaO 2·2H 2O ，在110-150℃下脱水生成米黄色的无水过氧化钙CaO 2。

CaO 2·8H 2O=CaO 2+8H 2O2、过氧化钙的定性检验4H 2O 2+2H ++Cr 2O 72-=2CrO(O 2)2+5H 2OCr 2O 72-+3H 2O 2+8H +=3Cr 3++7H 2O+3O 2过氧化铬是六价铬氧化物的一种，也叫五氧化铬，常温下呈蓝色且不稳定，32222CaCO HCl CaCl H O CO +=++化学式为CrO(O2)2，也可写为CrO5。

过氧化钙的制备一．实验目的1．了解过氧化钙的制备原理和方法；2．练习无机化合物制备的一些操作；二．实验原理本实验以大理石，过氧化氢为原料，制备过氧化钙。

大理石的主要成分是碳酸钙，还含有其他金属离子（铁，镁）及不溶性杂质。

首先制取纯的碳酸钙固体，再将碳酸钙溶于适量的盐酸中。

在低温和碱性条件下，与过氧化氢反应值得过氧化钙。

CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2OCaCl2+H2O2+6H2O+2NH3·H2O=CaO2·8H2O+2NH4Cl 从溶液中制得的过氧化氢含有结晶水，其结晶水的含量随制备方法不同而有变化，最高可以达到八个结晶水，含结晶水的过氧化钙呈白色，在100度下脱水生成米黄色的无水过氧化钙。

三．实验步骤（1）称取5g大理石，溶于25ml浓度为6mol/L的硝酸溶液中。

反应方程式：CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + CO2! + H20将溶液加热至沸腾。

然后，加50ml水稀释并用1：1氨水调节溶液的PH值至弱碱性。

再将溶液煮沸，趁热常压过滤，弃去沉淀。

所用氨水：1.5ml反应方程式：Mg(2+)+2NH3·H2O=Mg(OH)2↓+2NH4(+)Fe3+ + 3NH3·H2O == Fe(OH)3↓+ 3NH4+Al3+ +3NH3.H2O=Al(OH)3↓+3NH4+另取8g碳酸铵固体，溶于35ml水中，在不断搅拌下，将它缓慢加到上述热的硝酸钙滤液中，再加5ml浓氨水。

搅拌后放置片刻，减压过滤，用热水洗涤沉淀数次，最后将沉淀抽干，得碳酸钙固体。

母液：44.5ml反应方程式：Ca（2+）+CO3(2+)=CaCO3↓（2）将新制的碳酸钙置于烧杯中，逐滴加入浓度为6mol/L的盐酸，直至烧杯中仅剩余极少量的CaCO3固体为止。

反应方程式：CaCO3+2H+ =Ca2+ +CO2↑+H2O将溶液加热煮沸，趁热常压过滤以除去未溶的碳酸钙。

另外，量取30ml浓度为6%的过氧化氢溶液，将它加入15ml1:1氨水中，将所得的CaCl2溶液和氨水—过氧化氢溶液都置于冰水浴中冷却。

1．过氧化钙晶体（CaO2•8H2O）较稳定，呈⽩⾊，微溶于⽔，⼴泛应⽤于环境杀菌、消毒．以贝壳为原料制备CaO2流程如图：
（1）将过氧化钙晶体与溶液分离的⽅法是过滤．
（2）反应Y需控制温度在0～5℃，可将反应容器放在冰⽔混合物中，该反应是化合反应，反应产物是CaO2•8H2O，请写出化学⽅程式CaO2+H2O2+7H2O=CaO2•8H2O．获得的过氧化钙晶体中常含有Ca（OH）2杂质，原因是CaO或Ca（OH）2过量，且Ca（OH）2微溶．
分析（1）根据化合物的名称以及分离固体与液体的⽅法来分析；
（2）根据反应需要的温度以及反应的过程来分析．
解答解：（1）分离固体与液体采⽤过滤的⽅法；
（2）控制温度在0～5℃，可以在冰⽔混合物中进⾏；该反应的反应物是氧化钙、⽔和过氧化氢，⽣成物是CaO2•8H2O，反应属于化合反应；因为氧化钙能与⽔反应⽣成氢氧化钙，⽽氢氧化钙微溶于⽔；故填：CaO+H2O2+7H2O=CaO2•8H2O；化合反应；CaO或Ca（OH）2过量，且Ca（OH）2微溶．
故答为：（1）过滤；（2）冰⽔混合物； CaO2+H2O2+7H2O=CaO2•8H2O； CaO或Ca（OH）2过量，且Ca（OH）2微溶．
点评本题注意考查化学⽅程式的书写常见物质的性质等知识，完成此题，可以依据题⼲提供的信息进⾏，书写⽅程式要注意配平．。

1 制备1.1 钙盐法用可溶性钙盐，如氯化钙与过氧化氢及氨水反应制备，加氨水的目的是中和反应过程中产生的酸，保证反应能连续进行。

将氯化钙溶于水中，在搅拌下加入溶有稳定剂的双氧水，再加入氨水进行反应，反应后将沉淀物分离、洗涤、干燥，即得过氧化钙成品。

为减少活性氧的损失，干燥时可分两步脱水，即先将八水过氧化钙加热到50-60℃，使之转化成二水过氧化钙，再在110-150℃下进行真空干燥，使二水过氧化钙转化成无水过氧化钙。

钙盐法为液-液反应，反应物能充分混合，但需要加入氨水中和副产物HCl，这会使CaO2产品存在氨的气味而难以用作食品添加剂，而且铵盐的存在会使CaO2分解而造成有效成分含量的降低。

在低温下反应，可降低H2O2和CaO2的分解损失，提高H2O2的利用率和产品中CaO2的含量。

但在低温下需要制冷设备，其工艺复杂且成本高。

目前普遍采用加入稳定剂在常温下制备的方法，以减少过氧化钙的分解损失，提高其利用率，并降低成本。

在制备过程中要控制合适的反应时间，时间过短，反应不完全；时间过长，则增加了CaO2在液相中的停留时间而造成分解损失。

1.2 氧化钙法氧化钙法采用氧化钙为原料直接与双氧水反应制备过氧化钙。

加入稳定剂可以使反应在常温下进行，得到CaO2·8H2O，干燥处理工序与钙盐法的类似。

制备过程中不需要加入氨等其他试剂，基本没有三废排放问题。

1.3 氢氧化钙法用氢氧化钙与过氧化氢反应制备过氧化钙。

不加稳定剂时，一般需要在0-5℃下进行反应；加入稳定剂后，反应可在室温下进行。

由于氢氧化钙微溶于水，也有使其先在铵盐溶液中溶解生成氨络合物，然后利用络合物解离出的Ca2+与H2O2反应，生成过氧化钙的制备方法。

该法的后半段与钙盐法类似。

加入稳定剂，常温下利用氢氧化钙法制备CaO2的研究结果表明，当石灰乳过量45%-50%（质量分数）、稳定剂质量分数为6%（以H2O2计）、反应时间为15-20min时，产品中CaO2质量分数可达70%以上，H2O2利用率和产品收率均可达90%以上。

过氧化钙的工业制备流程英文回答：The industrial preparation process of calcium peroxide involves several steps. First, calcium hydroxide (Ca(OH)2) is prepared by reacting calcium oxide (CaO) with water. This reaction is exothermic and produces a white, powdery substance. The equation for this reaction is:CaO + H2O → Ca(OH)2。

Next, the calcium hydroxide is mixed with hydrogen peroxide (H2O2) in a reactor vessel. The reaction between calcium hydroxide and hydrogen peroxide produces calcium peroxide (CaO2) and water. The equation for this reaction is:Ca(OH)2 + H2O2 → CaO2 + 2H2O.The mixture is heated and stirred to ensure thoroughmixing and to promote the reaction. The temperature and reaction time are carefully controlled to optimize theyield of calcium peroxide.After the reaction is complete, the mixture is allowed to cool and solidify. The solid calcium peroxide is then separated from the liquid water by filtration or centrifugation. The calcium peroxide is usually obtained as a white, crystalline powder.Finally, the calcium peroxide powder is dried to remove any remaining water. This can be done by subjecting the powder to low heat or by using a desiccant. The dried calcium peroxide is then packaged and ready for use in various industrial applications.中文回答：过氧化钙的工业制备流程包括几个步骤。

过氧化钙的制备和应用
德国化学家Fahlberg于1887年首次发现了过氧化钙，它的结构式Ca(OCl)2，也叫做卡仑。

它非常容易被其他物质溶解，特别是水，可以形成溶液，形成淡黄色液体，极易挥发，极易混合分散散布在其中。

过氧化钙在生活中有多种用途，比如建筑材料。

由于其具有抗菌作用，在房屋
装饰防腐中，用它涂抹墙壁、地面和个别装饰物，能够有效防腐蚀，从而提高室内装饰的质量。

此外，过氧化钙还在水处理工程中有着广泛的应用。

由于它对于水的凝聚、漂白、氧化和助溶等水处理作用有着很好的优势，能够有效净化水质，常被用在水污染治理上。

另外，由于过氧化钙具有消毒、杀虫、杀微生物、防腐蚀等作用，可以用来处
理牲畜污泥，以及抗菌药剂配方制作中。

归纳起来，过氧化钙是一种非常有用的化学物质，具有抗菌作用，可以被广泛
应用在生活娱乐和技术领域中，以满足人们对环境保护和家庭卫生的需求。

纳米过氧化钙的制取1.实验原理金属的过氧化物(MO2)的制取通常有两种方法，一种是在纯净的O2环境中加热该金属的氧化物，使其与O2在高温条件下发生化合反应。

这种方法适用于制取比某种金属的氧化物更加稳定的过氧化物。

例如BaO2，市售BaO2通常是将BaO在纯净的O2气流中加热至500℃制成。

而相对不太稳定的SrO2则需要更为严苛的环境，将SrO注入压力为250个大气压的纯O2环境中后加热系统至350℃，此时系统发生爆炸后生成SrO2。

对于三者中最不稳定的CaO2则不能通过CaO 与O2化合生成。

另一种方法适用于不稳定的金属过氧化物的制取，金属盐与适量H2O2水溶液在水相中发生反应。

CaO2通常是利用反应式（1）制取：CaCl2+H2O2→CaO2（hydrate）+2HCl （1）并在上述反应中加入一定量的氨水中和HCl生成氯化铵，促进CaO2的生成，即反应（2）2HCl + 2NH3 →2NH4Cl2.实验药品和设备CaCl2（）；含量为30%的H2O2水溶液；PEG200，H(OCH2CH2)nOH；25%氨水；浓度为0.5M的NaOH；磁力搅拌器3.纳米CaO2溶液制备取30ml去离子水于500ml烧杯中，先后加入3gCaCl2，15ml含量为1mol/l 的氨水溶液，120mlPEG200，搅拌均匀后放置于磁力搅拌器并保持恒定转速。

待上述药剂加入完成后，再以每分钟三滴的速率加入15ml30%的H2O2到体系中，随着H2O2的加入溶液由无色缓慢变成淡黄色粘稠液体，此时纳米级的CaO2溶液就得到了。

整个制取过程在室温条件下完成。

4.纳米CaO2固体粉末的获取为了获得纳米CaO2固体粉末，需要先利用NaOH将溶液的pH调节成11.5使纳米CaO2固体沉淀出来。

5.过氧化钙含量分析准确称取0.15g左右产物两份，分别置于250mL烧杯中，各加入50mL蒸馏水和15mL 2mol·L-1盐酸（标签一般）溶液使其溶解，再加入1mL 0.05mol·L-1MnSO4溶液，用0.02 mol·L-1KMnO4标准溶液滴定至溶液呈微红色，30s内不褪色即为终点。