题目内容

12．过氧化钙微溶于水，溶于酸，可用作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂．以下是一种制备过氧化钙的实验方法．回答下列问题：
（一）碳酸钙的制备（如图1）

（1）步骤①加入氨水的目的是调节溶液pH使Fe（OH）3沉淀，小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大，有利于过滤分离．
（2）如图是某学生的过滤操作示意图，其操作不规范的是ade（填标号）．
a．漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁
b．玻璃棒用作引流
c．将滤纸湿润，使其紧贴漏斗壁
d．滤纸边缘高出漏斗
e．用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加过过滤速度
（二）过氧化钙的制备（如图3）

（3）步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸，至溶液中尚存有少量固体，此时溶液呈酸性（填“酸”、“碱”或“中”）．将溶液煮沸，趁热过滤，将溶液煮沸的作用是除去溶液中溶解的二氧化碳．
（4）步骤③中反应的化学方程CaCl2+2NH3．H2O+H2O2+6H2O=CaO2•8H2O↓+2NH4Cl该反应需要在冰浴下进行，原因是温度过高时双氧水易分解．

分析 （一）碳酸钙的制备
由流程可知，加盐酸，碳酸钙、铁的氧化物均溶解，加双氧水可氧化亚铁离子，加氨水将铁离子转化为沉淀，过滤后的滤液中含盐酸，加氨水中和酸，利用得到碳酸钙沉淀；
（1）碱可中和酸，小火煮沸利于沉淀生成；
（2）过滤遵循一贴二低三靠，据此分析选项；
（二）过氧化钙的制备
（3）由流程可知，碳酸钙溶于盐酸后，至溶液中尚存有少量固体，溶液中溶解二氧化碳，此时溶液呈酸性，将溶液煮沸的作用是赶出溶解的二氧化碳；
（4）温度过高过氧化氢乙发生分解．

解答 解：（一）碳酸钙的制备
由流程可知，加盐酸，碳酸钙、铁的氧化物均溶解，加双氧水可氧化亚铁离子，加氨水将铁离子转化为沉淀，过滤后的滤液中含盐酸，加氨水中和酸，利用得到碳酸钙沉淀；
（1）步骤①加入氨水的目的是中和多余的盐酸，沉淀铁离子．小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大，有利于过滤，
故答案为：过滤分离；
（2）a．漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁，应漏斗末端颈尖紧靠烧杯壁，故a错误；
b．玻璃棒用作引流，使液体顺利流下，故b正确；
c．将滤纸湿润，使其紧贴漏斗壁，防止液体从滤纸与漏斗的缝隙流下，故c正确；
d．滤纸边缘应低于漏斗上边缘，故d错误；
e．玻璃棒不能在漏斗中轻轻搅动以加过过滤速度，可能捣破滤纸，过滤失败，故e错误；
故答案为：ade；
（二）过氧化钙的制备
由流程可知，碳酸钙溶于盐酸后，至溶液中尚存有少量固体，过滤后，滤液中氯化钙、氨水、过氧化氢反应生成CaO2、NH4Cl、水；再过滤，洗涤得到过氧化钙；
（3）步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸，至溶液中尚存有少量固体，溶液中溶解二氧化碳，此时溶液呈酸性；将溶液煮沸，趁热过滤，将溶液煮沸的作用是除去溶液中溶解的二氧化碳，
故答案为：酸；除去溶液中溶解的二氧化碳；
（4）步骤③中反应的化学方程式为CaCl2+2NH3．H2O+H2O2=CaO2+2NH4Cl+2H2O，该反应需要在冰浴下进行，原因是温度过高时双氧水易分解，
故答案为：温度过高时双氧水易分解．

点评 本题考查物质的制备实验，为高频考点，把握制备实验原理、实验技能、物质的性质为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意物质的性质及应用，题目难度中等．

练习册系列答案
相关题目
2．某校化学兴趣小组为探究铁与浓硫酸反应，设计了图1、图2所示装置进行实验．
（1）比较两实验装置，图2所示装置的优点是：
①能更好地吸收有毒气体SO2，防止其污染环境；
②便于控制反应的发生和停止．
（2）能说明有SO2气体产生的实验现象是品红溶液褪色．
（3）反应一段时间后，用滴管吸取A试管中的溶液滴入适量水中为试样，试样中所含金属离子的成分有以下三种可能：
Ⅰ：只含有Fe3+；Ⅱ：只含有Fe2+；Ⅲ：既有Fe3+又有Fe2+．
为验证Ⅲ的可能性，选用如下试剂，填写下列空格：
A．酸性KMnO4溶液  B．稀硫酸溶液    C．KSCN溶液  D．淀粉-KI溶液   E．H2O2溶液
验证Ⅲ：步骤1．取试样，滴加少量的C或D（填试剂序号），溶液的颜色变成红色或蓝色则试样中含有Fe3+，发生反应的离子方程式为Fe3++3SCN-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe（SCN）3或2Fe3++2I-=2Fe2++I2．
步骤2．取少量溶液于试管中，滴加酸性高锰酸钾，若溶液颜色褪去，证明含Fe2+，则试样中含有Fe2+．
3．某校化学小组学生利用下图所列装置进行“铁与水（蒸汽）的反应”的实验，并利用产物进一步制取FeCl3•6H2O晶体（图中夹持及尾气处理装置均已略去）

（1）A装置的作用是产生水蒸气，进入B装置，则装置B中发生反应的化学方程式正确的是③（填序号）．
①2Fe+6H2O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Fe（OH）3+3H2    ②2Fe+3H2O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe2O3+3H2
③3Fe+4H2O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe3O4+4H2       ④Fe+H2O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeO+H2
⑤Fe+2H2O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe（OH）2+H2
（2）装置E中的现象是③（填序号）．
①固体由黑色变为红色
②固体由红色变为黑色
③固体由黑色变为红色，且有水珠产生
④固体由红色变为黑色，且有水珠产生
（3）停止反应，待B管冷却后，取其中的固体，加入过量稀盐酸充分反应，过滤．检验滤液中Fe3+的操作方法是：取少量滤液于试管中，滴加KSCN（填化学式）溶液，若呈现血红色，则滤液中有Fe3+．
20．高锰酸钾（KMnO4）是一种常见氧化剂．主要用于化工、防腐及制药工业等．以软锰矿（主要成分为MnO2）为原料生产高锰酸钾的工艺路线如下：

回答下列问题：
（1）原料软锰矿与氢氧化钾按的比例在“烘炒锅”中混配，混配前应将软锰矿粉碎，其作用是增大反应物接触面积，加快反应速率，提高原料利用率． 
（2）“平炉”中发生反应的化学方程式为2MnO2+4KOH+O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2K2MnO4+2H2O．
（3）“平炉”中需要加压，其目的是提高氧气的压强，加快反应速率，增加软锰矿转化率．
（4）将K2MnO4转化为KMnO4的生产有两种工艺．
①“CO2歧化法”是传统工艺，即在K2MnO4溶液中通入CO2气体，使体系呈中性或弱酸性，K2MnO4发生歧化反应，反应中生成KMnO4，MnO2和KHCO3（写化学式）．
②“电解法”为现代工艺，即电解K2MnO4水溶液，电解槽中阳极发生的电极反应为MnO42--e-=MnO4-
，阴极逸出的气体是H2．
③“电解法”和“CO2歧化法”中，K2MnO4的理论利用率之比为3：2．
（5）高锰酸钾纯度的测定：称取1.0800g样品，溶解后定容于100mL容量瓶中，摇匀．取浓度为0.2000mol•L-1的H2C2O4标准溶液20.00mL，加入稀硫酸酸化，用KMnO4溶液平行滴定三次，平均消耗的体积为24.48mL，该样品的纯度为95.6%．
7．焦亚硫酸钠（Na2S2O3）是常用的食品抗氧化剂之一，在空气中被氧化生成的产物为Na2SO4．某小组进行如下实验：
实验一  焦亚硫酸钠的制取
采用如图1装置（实验前已除尽装置内的空气）制取Na2S2O5．装置II中有Na2S2O5晶体析出，发生的反应为：Na2SO3+SO2=Na2S2O5

（1）仪器a、b的名称分别是分液漏斗、圆底烧瓶．
（2）装置I中产生气体的化学方程式为Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O．
（3）要从装置II中获得已析出的晶体，可采用的分离方法是过滤，该方法用到的玻璃仪器除烧杯、漏斗还需玻璃棒．
（4）装置III用于处理尾气，可选用的最合理装置如图2（夹持仪器已略去）为d（填序号）．
实验二  焦亚硫酸钠的性质Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3
（5）NaHSO3溶液中HSO3-的电离程度大于水解程度，可采用的实验方法是ae（填序号）．
a．测定溶液的pH    b．加入Ba（OH）2溶液   c．加入盐酸
d．加入品红溶液     e．用蓝色石蕊试纸检测
（6）检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是取少量Na2S2O5晶体于试管中加入适量水溶液，滴加足量盐酸振荡，再滴入氯化钡溶液，有白色沉淀生成．
17．CoCl2•6H2O是一种饲料营养强化剂．一种利用水钴矿（主要成分为Co2O3、Co（OH）3，还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等）制取CoCl2•6H2O的工艺流程如图1：

已知：①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等；
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：（金属离子浓度为：0.01mol/L）
沉淀物Fe（OH）3Fe（OH）2Co（OH）2Al（OH）3Mn（OH）2
开始沉淀2.77.67.64.07.7
完全沉淀3.79.69.25.29.8
③CoCl2•6H2O熔点为86℃，加热至110～120℃时，失去结晶水生成无水氯化钴．
（1）写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O．
（2）写出NaClO3发生反应的主要离子方程式ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O；若不慎向“浸出液”中加过量NaClO3时，可能会生成有毒气体，写出生成该有毒气体的离子方程式ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O．
（3）“加Na2CO3调pH至a”，过滤所得到的沉淀成分为Fe（OH）3、Al（OH）3．
（4）“操作1”中包含3个基本实验操作，它们依次是蒸发浓缩、冷却结晶和过滤．制得的CoCl2•6H2O在烘干时需减压烘干的原因是降低烘干温度，防止产品分解．
（5）萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图2．向“滤液”中加入萃取剂的目的是除去溶液中的Mn2+；其使用的最佳pH范围是B．
A．2.0～2.5   B．3.0～3.5
C．4.0～4.5    D．5.0～5.5
（6）为测定粗产品中CoCl2•6H2O含量，称取一定质量的粗产品溶于水，加入足量AgNO3溶液，过滤、洗涤，将沉淀烘干后称其质量．通过计算发现粗产品中CoCl2•6H2O的质量分数大于100%，其原因可能是粗产品含有可溶性氯化物或晶体失去了部分结晶水．（答一条即可）
4．铁盐、铝盐可用来净水，近年来科技工作者开发出了一些新的净水剂，如碱式硫酸铁[Fe（OH）SO4]就是一种新型高效净水剂．下图是利用含少量Al2O3、Fe2O3等杂质的废铁屑，生产碱式硫酸铁的工艺流程：

已知：
沉淀物Fe（OH）3Fe（OH）3Al（OH）3
开始沉淀的pH2.37.53.4
完全沉淀的pH3.29.74.4
回答下列问题：
（1）写出反应I中主反应的离子方程式：Fe+2H+═Fe2++H2↑．
（2）加入NaHCO3，调节溶液pH=4.4～5.5，目的是使A13+转化为沉淀除去．
（3）操作i的名称是过滤，滤渣的成分是Al（OH）3、Fe．
（4）反应II的氧化剂与还原剂的物质的最之比为1：1，该反应的还原产物的化学式为NO．
（5）Fe（OH）SO4溶于水后生成Fe（OH）2+，该离子部分水解，生成Fe2（OH）42+．该水解反应的离子方程式为2Fe（OH）2++2H2O?Fe2（OH）42++2H+．
1．FeCl3在现代工业生产中应用广泛．经查阅资料得知：无水FeCl3在空气中易潮解，加热易升华．工业上，向500-600℃的铁屑中通入氯气可生产无水氯化铁；向炽热铁屑中通入氯化氢可以生产无水氯化亚铁．某化学研究性学习小组模拟工业生产流程制备无水FeCl3并对产物做了如下探究实验，请回答下列问题：
（1）装置的连接顺序为a、g、h、d、e、b、c、f（用a、b、c…h表示）．

（2）i．A中装置气密性检验方法把导气管a的一端浸入盛水容器中，用酒精灯轻微加热．若导气管口有气泡冒出，停止加热，在导管内形成一段水柱，则不漏气．
ii．D中碱石灰的作用是吸收没有反应完的氯气，以防污染空气，同时吸收空气中的水蒸气，防止生成的FeCl3潮解．
（3）反应结束后，生成的烟状FeCl3大部分进入收集器，少量沉积在反应管B中硬质玻璃管的右端．要使沉积得FeCl3进入收集器，需进行的操作是在沉积的FeCl3固体下方加热．
（4）反应一段时间后熄灭酒精灯，冷却后将硬质玻璃管及收集器中的物质一并快速转移至锥形瓶中，加入过量的稀盐酸和少许植物油（反应过程中不振荡），充分反应后，进行如下实验：
固体混合物$\stackrel{过量稀盐酸}{→}$淡黄色溶液$\stackrel{试剂X}{→}$淡红色溶液$\stackrel{过量H_{2}O_{2}溶液}{→}$深红色色溶液$\stackrel{静置一段时间}{→}$红色褪去
（5）已知红色褪去的同时有气体生成，经检验为O2．该小组同学对红色褪去的原因进行探究．
①取褪色后溶液三份，第一份滴加FeCl3溶液无明显变化；第二份滴加试剂X，溶液出现红
色；第三份滴加稀盐酸和BaCl2溶液，产生白色沉淀．
②另取同物质的量浓度的 FeCl3溶液滴加2滴试剂X，溶液变红，再通入O2，无明显变化．
实验①说明SCN-发生了反应而不是Fe3+发生反应；
实验②的目的是排除H2O2分解产生的O2氧化SCN-的可能；
得出结论：H2O2将SCN-氧化成SO42-．
2．在不同温度下，水溶液中c（H+）与c（OH-）有如图所示关系，下列有关说法正确的是（　　） 
A．c点对应的溶液中大量存在的离子可能为：Na+、H+、Cl-、NO3-
B．将25℃时的KCl溶液加热到t℃，则该溶液中的c（OH-）由a点变化到b点
C．t℃＜25℃
D．ac线上的任意一点溶液均有c（H+）=c（OH-）

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