Question

过氧化钙（CaO₂）难溶于水，常温下稳定，在潮湿空气及水中缓慢放出氧气，广泛应用于渔业等领域．下图是以大理石（主要杂质Fe₂O₃）等为原料制取CaO₂的流程：

（1）操作①中应包括

 

（填序号）．
A溶解    B．过滤    C．蒸馏    D．分液    E．蒸发结晶
请写CaCO₃和稀盐酸反应的离子方程式：

 

；
（2）用氨水调节pH至8-9的目的：

 

．
（3）若滤液C中c（CO

2- 5

）=10^-3mol/L，则Ca²⁺

 

（填“是”或“否”）沉淀完全．
[已知c（Ca²⁺）≤10^-5mol/L可视为沉淀完全；Ksp（CaCO₃）=4.96×10^-9]
（4）从滤液C中可回收得到的工业副产品的化学式为

 

．
（5）操作②的化学反应方程式：

 

．

Answer 1

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用

专题：实验设计题

分析：根据图示信息，可得出：滤液A的成分有硝酸钙和硝酸铁以及剩余的硝酸，当pH至8-9范围段内时，三价铁可易形成沉淀，所以滤渣B是氢氧化铁，滤液B是硝酸钙，和碳酸铵之间可以发生复分解反应生成碳酸钙和硝酸铵，过滤，沉淀碳酸钙用盐酸溶解然后蒸发结晶可以得到氯化钙晶体，再失水成为无水氯化钙，双氧水可以和氯化钙反应生成过氧化钙和盐酸．
（1）实现固体和液体的分离采用过滤的方法，从氯化钙的溶液中获得氯化钙的结晶水合物要采用蒸发结晶的方法，碳酸钙能和强酸反应；
（2）pH至8-9范围段内时，三价铁可易形成沉淀；
（3）依据溶度积常数计算此时钙离子难度减小分析判断；
（4）硝酸钙和碳酸铵之间可以发生复分解反应生成碳酸钙和硝酸铵；
（5）双氧水可以和氯化钙反应生成过氧化钙和盐酸．

解答： 解：根据图示信息，可得出：滤液A的成分有硝酸钙和硝酸铁以及剩余的硝酸，当pH至8-9范围段内时，三价铁可易形成沉淀，所以滤渣B是氢氧化铁，滤液B是硝酸钙，和碳酸铵之间可以发生复分解反应生成碳酸钙和硝酸铵，过滤，沉淀碳酸钙用盐酸溶解然后蒸发结晶可以得到氯化钙晶体，再失水成为无水氯化钙，双氧水可以和氯化钙反应生成过氧化钙和盐酸．
（1）碳酸钙和硝酸铵的混合物过滤后，所得沉淀碳酸钙用盐酸溶解然后蒸发结晶可以得到氯化钙晶体，CaCO₃ 和稀盐酸反应的实质是：CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O，
故答案为：ABE；CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O；
（2）用氨水调节pH至8-9，三价铁可易形成沉淀，从而分离出硝酸钙溶液，故答案为：除去Fe³⁺ （或使Fe³⁺转化为Fe（OH）₃沉淀被除去）；
（3）若测得滤液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可视为沉淀完全，所以此时钙离子沉淀完全；故答案为：是；
（4）硝酸钙和碳酸铵之间可以发生复分解反应生成碳酸钙和硝酸铵，过滤所得滤液主要成分是硝酸铵，故答案为：NH₄NO₃；
（5）双氧水可以和氯化钙反应生成过氧化钙和盐酸，即CaCl₂+H₂O₂=CaO₂↓+2HCl，故答案为：CaCl₂+H₂O₂=CaO₂↓+2HCl．

点评：本题是一道物质分离和提纯的推断题，考查知识面较广，要求学生具有分析和解决问题的能力，难度较大．