Question

過氧化鈣（CaO₂）難溶于水，常溫下穩(wěn)定，在潮濕空氣及水中緩慢放出氧氣，廣泛應(yīng)用于漁業(yè)等領(lǐng)域．下圖是以大理石（主要雜質(zhì)Fe₂O₃）等為原料制取CaO₂的流程：

（1）操作①中應(yīng)包括

 

（填序號(hào)）．
A溶解    B．過濾    C．蒸餾    D．分液    E．蒸發(fā)結(jié)晶
請(qǐng)寫CaCO₃和稀鹽酸反應(yīng)的離子方程式：

 

；
（2）用氨水調(diào)節(jié)pH至8-9的目的：

 

．
（3）若濾液C中c（CO

2- 5

）=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]
（4）從濾液C中可回收得到的工業(yè)副產(chǎn)品的化學(xué)式為

 

．
（5）操作②的化學(xué)反應(yīng)方程式：

 

．

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

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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8-9范圍段內(nèi)時(shí)，三價(jià)鐵可易形成沉淀；
（3）依據(jù)溶度積常數(shù)計(jì)算此時(shí)鈣離子難度減小分析判斷；
（4）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；
（5）雙氧水可以和氯化鈣反應(yīng)生成過氧化鈣和鹽酸．

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，CaCO₃ 和稀鹽酸反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是：CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O，
故答案為：ABE；CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O；
（2）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⁺ （或使Fe³⁺轉(zhuǎn)化為Fe（OH）₃沉淀被除去）；
（3）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；
（4）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，過濾所得濾液主要成分是硝酸銨，故答案為：NH₄NO₃；
（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，故答案為：CaCl₂+H₂O₂=CaO₂↓+2HCl．

點(diǎn)評(píng)：本題是一道物質(zhì)分離和提純的推斷題，考查知識(shí)面較廣，要求學(xué)生具有分析和解決問題的能力，難度較大．