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）等為原料制取過氧化鈣（CaO2）的流程。

請回答下列問題：

（1）用氨水調(diào)節(jié)pH至8——9的目的是 。

（2）若測得濾液C中c(CO32-)=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，往過氧化氫濃溶液中投入無水氯化鈣進行反應，寫出該反應的化學方程式： ，一段時間后，再加入氫氧化鈉溶液，當調(diào)節(jié)溶液pH至9——11，才出現(xiàn)大量沉淀。用化學方程式和簡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方向，有利于CaO2沉淀的生成。

【解析】

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pH至8-9范圍段內(nèi)時，三價鐵可易形成沉淀，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)生復分解反應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生成過氧化鈣和鹽酸．

（1）用氨水調(diào)節(jié)pH至8-9，三價鐵可易形成沉淀，從而分離出硝酸鈣溶液，故答案為：除去Fe3+；

（2）若測得濾液C中c（CO32-）=10-3 mol/L，Ksp（CaCO3）=4.96×10-9；Ksp=Ca2++CO32-=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方向，有利于CaO2沉淀的生成；

考點：溶液酸堿性的分析和控制目的