6.甲酸钙广泛用于食品、化工、石油等工业生产上,300~400℃左右分解.
Ⅰ、实验室制取的方法之一是:Ca(OH)2+2HCHO+H2O2=Ca(HCOO)2+2H2O+H2
实验室制取时,将工业用氢氧化钙和甲醛依次加入到质量分数为30-70%的过氧化氢溶液中(投料物质的量之比依次为1:2:1.2),最终可得到质量分数98%以上且重金属含量极低的优质产品.
(1)过氧化氢比理论用量稍多,其目的是使甲醛充分氧化,提高甲醛的利用率和产品纯度.
(2)反应温度最好控制在30-70℃之间,温度不易过高,其主要原因是防止H2O2分解和甲醛挥发.
(3)制备时在混合溶液中要加入微量硼酸钠抑制甲醛发生副反应外,还要加入少量的Na2S溶液,加硫化钠的目的是除去重金属离子.
(4)实验时需强力搅拌45min,其目的是使反应物充分接触,提高产率;结束后需调节溶液的pH 7~8,其目的是防止甲酸钙水解.最后经结晶分离、干燥得产品.
Ⅱ、某研究性学习小组用工业碳酸钙(主要成分为CaCO3;杂质为:Al2O3、FeCO3)为原料,先制备无机钙盐,再与甲酸钠溶液混合制取甲酸钙.结合如图几种物质的溶解度曲线及表中相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol•L-1计算).
金属离子开始沉淀的pH沉淀完全的pH
Fe3+1.13.2
Al3+3.05.0
Fe2+5.88.8
请补充完整由碳酸钙制备甲酸钙晶体的实验方案:称取13.6g甲酸钠溶于约20mL水,配成溶液待用,并称取研细的碳酸钙样品10g待用,步骤2.用稍过量硝酸溶解碳酸钙样品;
步骤3.用石灰水调整溶液pH=5;
步骤4.过滤后,将滤液与甲酸钠溶液混合,调整溶液pH7~8;充分搅拌,所得溶液经蒸发结晶、趁热过滤、洗涤干燥得甲酸钙晶体;
(提供的试剂有:a.甲酸钠,b.5mol•L-1硝酸,c.5mol•L-1盐酸,d.5mol•L-1硫酸,e.3%H2O2溶液,f.澄清石灰水)
5.直接氧化法制备混凝剂聚合硫酸铁[Fe2(OH) n(SO4) 3-n/2]m(n>2,m≤10)的实验流程如下:

已知:盐基度=n(OH-)/3n(Fe)×100%.式中n(OH-)、n(Fe)分别表示PFS中OH-和Fe3+的物质的量.所得产品若要用于饮用水处理,需达到盐基度指标为 8.0%~16.0%.
(1)实验加入硫酸的作用是抑制Fe2+水解;取样分析Fe2+浓度,其目的是确定氧化Fe2+所需H2O2的量.
(2)用pH试纸测定溶液pH的操作方法为将小片pH试纸放在点滴板(或表面皿)上,用玻璃棒沾取少量待测液滴在试纸上,迅速与标准比色卡对照;若溶液的pH偏小,将导致聚合硫酸铁中铁的质量分数偏低.(填“偏高”、“偏低”、“无影响”)
(3)聚合反应的原理为m[Fe2(OH)n(SO4) 3-n/2]?[Fe2(OH)n(SO4) 3-n/2]m,则水解反应的化学方程式为4Fe2(SO43+4nH2O?4Fe2(OH)n(SO43-n/2+2nH2SO4
(4)产品盐基度的测定方法:
Ⅰ称取m g固体试样,置于400mL聚乙烯烧杯中,加入25mL盐酸标准溶液,再加20mL煮沸后冷却的蒸馏水,摇匀,盖上表面皿.
Ⅱ室温下放置10min,再加入10mL氟化钾溶液,摇匀,掩蔽Fe3+,形成白色沉淀.
Ⅲ加入5滴酚酞指示剂,立即用物质的量浓度为c mol•L-1的氢氧化钠标准液滴定至终点,消耗体积为VmL.
Ⅳ向聚乙烯烧杯中,加入25mL盐酸标准溶液,再加20mL煮沸后冷却的蒸馏水,摇匀,盖上表面皿.然后重复Ⅱ、Ⅲ做空白试验,消耗氢氧化钠标准液的体积为V0mL.
①达到滴定终点的现象为加入最后一滴NaOH标准液,烧杯中液体颜色恰好为浅红色,且30s内不变色.
②已知试样中Fe3+的质量分数为w1,则该试样的盐基度(w)的计算表达式为$\frac{56(V{\;}_{0}-V)c×10{\;}^{-3}}{3mW{\;}_{1}}$×100%.
19.过氧化钙可以用于改善地表水质、处理含重金属粒子废水和治理赤潮,也可用于应急供氧等.实验室可用工业碳酸钙(含MgCO3、FeCO3等杂质)制取纯净的碳酸钙,然后再用纯的碳酸钙制取过氧化钙,其主要流程如下:

已知:CaO2•8H2O呈白色微溶于水,加热至350℃左右开始分解放出氧气,425℃分解完全.
(1)写出反应①中氧化还原反应的离子方程式:3FeCO3+10H++NO3-=3Fe3++NO↑+3CO2↑+5H2O.
(2)向反应①后的溶液中加浓氨水的目的是:Mg2++2NH3•H2O=Mg(OH)2↓+2NH4+,Fe3++3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+(用方程式表示)
(3)反应②常用冰水控制温度在0℃左右,其可能原因是(写出两种):①防止H2O2分解,提高其利用率;②降低CaO2•8H2O溶解度,提高产率.
(4)测定产品中CaO2的含量的实验步骤是
第一步:准确称取a g产品于有塞锥形瓶中,加入适量蒸馏水和过量的b g KI晶体,再滴入少量2mol/L的H2SO4溶液,充分反应.
第二步:向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液.
第三步:逐滴加入浓度为c mol•L-1的Na2S2O3溶液至反应完全,消耗Na2S2O3溶液V mL.已知:I2+2S2O32-═2I-+S4O62-
某同学第一步和第二步的操作都很规范,第三步滴速太慢,这样测得的CaO2的质量分数可能偏高(填“不受影响”“偏低”或“偏高”),原因是在酸性条件下空气中的O2也可以把KI氧化为I2,使消耗的Na2S2O3增多,从而使测得的CaO2的质量分数偏高.
 0  159237  159245  159251  159255  159261  159263  159267  159273  159275  159281  159287  159291  159293  159297  159303  159305  159311  159315  159317  159321  159323  159327  159329  159331  159332  159333  159335  159336  159337  159339  159341  159345  159347  159351  159353  159357  159363  159365  159371  159375  159377  159381  159387  159393  159395  159401  159405  159407  159413  159417  159423  159431  203614 

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