Question

過氧化鈣（CaO₂）難溶于水，在常溫下穩(wěn)定，在潮濕空氣及水中緩慢分解放出氧氣，因而廣泛應(yīng)用于漁業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)保等許多方面．如圖是以大理石（主要雜質(zhì)是氧化鋁）等為原料制取過氧化鈣（CaO₂）的流程．

請回答下列問題：
（1）①中實(shí)驗(yàn)操作順序?yàn)?div id="8f8jta1" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

（填序號）．
a．過濾    b．蒸餾    C．分液    d．蒸發(fā)結(jié)晶
（2）用氨水調(diào)節(jié)pH至7～8的目的是

 

．
（3）寫出生成濾渣B的離子方程式

 

．
（4）若在濾液C中，加入HN

 

，使溶液呈酸性以得到副產(chǎn)物NH₄NO₃，則酸化后溶液中，c（NH₄⁺）

 

c（N0₃^-）（填“≥”、“≤”、“＜”、“＞”或“=”）
（5）操作②是在低溫下，往過氧化氫濃溶液中投入無水氯化鈣進(jìn)行反應(yīng)，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．一段時(shí)間后，再加入氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)溶液的pH至9～11，現(xiàn)大量沉淀．用簡要的文字解釋需用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH至9～ll的原因

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用,制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：大理石（主要雜質(zhì)是氧化鋁）加硝酸反應(yīng)后過濾，濾液A的成分有硝酸鈣和硝酸鋁以及剩余的硝酸，當(dāng)pH至7-8范圍段內(nèi)時(shí)，三價(jià)鋁離子易形成沉淀，所以濾渣B是氫氧化鋁，濾液B是硝酸鈣，和碳酸銨之間可以發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成碳酸鈣和硝酸銨，過濾，沉淀碳酸鈣用鹽酸溶解然后蒸發(fā)結(jié)晶可以得到氯化鈣晶體，再失水成為無水氯化鈣，雙氧水可以和氯化鈣反應(yīng)生成過氧化鈣和鹽酸；
（1）實(shí)現(xiàn)固體和液體的分離采用過濾的方法，從氯化鈣的溶液中獲得氯化鈣的結(jié)晶水合物要采用蒸發(fā)結(jié)晶的方法，碳酸鈣能和強(qiáng)酸反應(yīng)；
（2）pH至7-8范圍段內(nèi)時(shí)，鋁離子易形成沉淀；
（3）氨水與鋁離子反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀；
（4）酸化后溶液中生成硝酸銨，銨根離子水解；
（5）雙氧水可以和氯化鈣反應(yīng)生成過氧化鈣和鹽酸；氫氧化鈉溶液加入和鹽酸反應(yīng)促進(jìn)平衡正向進(jìn)行生成過氧化鈣．

解答： 解：根據(jù)圖示信息，可得出：濾液A的成分有硝酸鈣和硝酸鐵以及剩余的硝酸，當(dāng)pH至8-9范圍段內(nèi)時(shí)，三價(jià)鐵可易形成沉淀，所以濾渣B是氫氧化鐵，濾液B是硝酸鈣，和碳酸銨之間可以發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成碳酸鈣和硝酸銨，過濾，沉淀碳酸鈣用鹽酸溶解然后蒸發(fā)結(jié)晶可以得到氯化鈣晶體，再失水成為無水氯化鈣，雙氧水可以和氯化鈣反應(yīng)生成過氧化鈣和鹽酸．
（1）碳酸鈣和硝酸銨的混合物過濾后，所得沉淀碳酸鈣用鹽酸溶解然后蒸發(fā)結(jié)晶可以得到氯化鈣晶體；
故答案為：d；
（2）用氨水調(diào)節(jié)pH至7-8，鋁離子可易形成沉淀，從而分離出硝酸鈣溶液，故答案為：除去Al³⁺；
（3）用氨水調(diào)節(jié)pH，則氨水與鋁離子反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀，其反應(yīng)的離子方程式為：Al³⁺+3NH₃?H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；
故答案為：Al³⁺+3NH₃?H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；
（4）若在濾液C中，加入HNO₃使溶液呈酸性以得到副產(chǎn)物NH₄NO₃，銨根離子水解，則酸化后溶液中c（NH₄⁺）＜c（NO₃^-）；
故答案為：HNO₃；＜；
（5）雙氧水可以和氯化鈣反應(yīng)生成過氧化鈣和鹽酸，即CaCl₂+H₂O₂?CaO₂↓+2HCl，加入NaOH溶液使上述平衡向正反應(yīng)方向，有利于CaO₂沉淀的生成；
故答案為：CaCl₂+H₂O₂?CaO₂↓+2HCl；加入NaOH溶液使上述平衡向正反應(yīng)方向，有利于CaO₂沉淀的生成．

點(diǎn)評：本題制取過氧化鈣（CaO₂）的工藝流程為知識背景，考查了基本實(shí)驗(yàn)操作、除雜質(zhì)、離子方程式、鹽的水解原理的應(yīng)用、平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用等知識，題目涉及的知識點(diǎn)較多，要求學(xué)生具有分析和解決問題的能力，難度較大．