Question

(11分)过氧化钙(CaO₂)难溶于水，在常温下稳定，在潮湿空气及水中缓慢分解放出氧气，因而广泛应用于渔业、农业、环保等许多方面。下图是以大理石(主要杂质是氧化铝)等为原料制取过氧化钙(CaO₂)的流程。

请回答下列问题：

(1)①中实验操作顺序为                 (填序号)。

  a．过滤    b．蒸馏    C．分液    d．蒸发结晶

(2)用氨水调节pH至7～8的目的是             。   

(3)写出生成滤渣B的离子方程式                 。

(4)若在滤液C中，加入HNO₃，使溶液呈酸性以得到副产物NH₄NO₃，则酸化后溶液中，

  c(NH₄⁺)          c(N0₃^-)(填“≥”、“≤”、“<”、“>”或“=”)

(5)操作②是在低温下，往过氧化氢浓溶液中投入无水氯化钙进行反应，写出该反应的化学方程式               。一段时间后，再加入氢氧化钠溶液，调节溶液的pH至9～11， 出现大量沉淀。用简要的文字解释需用氢氧化钠调节pH至9～ll的原因               。

 

 

Answer 1

（1）da（2分）（2）除去Al³⁺（1分）（3）Al³⁺+3NH₃•H₂O= Al(OH)₃↓+3NH₄⁺,（2分）

(4)＜（2分）（5）CaCl₂+H₂O₂CaCl₂+H₂O₂=CaO₂+2HCl（或CaCl₂+H₂O₂+2NaOH=2NaCl+2H₂O+CaO₂↓）（2分）,加人氢氧化钠使上述平衡向右移动，有利于CaO₂沉淀的生成。（2分）

解析:本题属于工业流程题，解题时要弄清楚每步操作的目的，从而理清思路：发生的反应有哪些（反应物、生成物是什么）、物质如何分离、提纯、制备、为什么要这样处理等。操作①加盐酸将碳酸钙溶解，然后蒸发析出晶体再过滤得CaCl₂• H₂O，用氨水pH至7～8的目的是将Al³⁺沉淀而分离出去，滤渣B为Al(OH)₃，滤液C含NH₄NO₃、（NH₄）₂CO₃，加入HNO₃后得NH₄NO₃，由题意知c(NH₄⁺)<c(N0₃^-)，（5）根据流程及质量守恒定律知反应为：CaCl₂+H₂O₂CaCl₂+H₂O₂=CaO₂↓+2HCl，因此加氢氧化钠的目的是中和盐酸使上述平衡向右移动，有利于CaO₂沉淀的生成。（考查学生思考加氢氧化钠与反应混合物有无作用，出现大量沉淀说明了什么等思维能力）。