Question

過(guò)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。下圖是以大理石（主要雜質(zhì)是氧化鐵）等為原料制取過(guò)氧化鈣（CaO₂）的流程。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）用氨水調(diào)節(jié)pH至8——9的目的是               。
（2）若測(cè)得濾液C中c(CO₃^2-)=10^-3mol/L，則Ca²⁺       （填“是”或“否”）沉淀完全。（已知c(Ca²⁺)≤10^-5mol/L可視為沉淀完全；Ksp(CaCO₃)=4.96×10^-9）
（3）若在濾液C中，加入HNO₃使溶液呈酸性以得到副產(chǎn)物NH₄NO₃，則酸化后溶液中，c(NH₄⁺)     c(NO₃^-)（填“≥”、“≤”、“＜”、“＞”或“＝”）。
（4）在低溫下，往過(guò)氧化氫濃溶液中投入無(wú)水氯化鈣進(jìn)行反應(yīng)，寫(xiě)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，當(dāng)調(diào)節(jié)溶液pH至9——11，才出現(xiàn)大量沉淀。用化學(xué)方程式和簡(jiǎn)要的文字解釋需用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH至9——11的原因                                              。

Answer 1

（1）除去Fe³⁺ ； （2）是 ；（3）＜；
（4）CaCl₂+H₂O₂CaO₂+2HCl（或CaCl₂+H₂O₂+2NaOH = CaO₂↓+2NaCl+2H₂O）； 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。

試題分析：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(guò)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(wú)水氯化鈣，雙氧水可以和氯化鈣反應(yīng)生成過(guò)氧化鈣和鹽酸．
（1）用氨水調(diào)節(jié)pH至8-9，三價(jià)鐵可易形成沉淀，從而分離出硝酸鈣溶液，故答案為：除去Fe³⁺；
（2）若測(cè)得濾液C中c（CO₃^2-）=10^-3 mol/L，Ksp（CaCO₃）=4.96×10^-9；Ksp=Ca²⁺+CO₃^2-=10^-3 mol/L×c（Ca²⁺）=4.96×10^-9 ，c（Ca²⁺）=4.96×10^-6 mol/L，已知c（Ca²⁺）≤10^-5mol/L可視為沉淀完全，所以此時(shí)鈣離子沉淀完全；故答案為：是；
（3）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：＜；
（4）雙氧水可以和氯化鈣反應(yīng)生成過(guò)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；