题目

题型：不详难度：来源：

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（主要杂质是氧化铁）等为原料制取过氧化钙（CaO₂）的流程。

请回答下列问题：
（1）用氨水调节pH至8——9的目的是               。
（2）若测得滤液C中c(CO₃^2-)=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）
（3）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(NO₃^-)（填“≥”、“≤”、“＜”、“＞”或“＝”）。
（4）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，当调节溶液pH至9——11，才出现大量沉淀。用化学方程式和简要的文字解释需用氢氧化钠调节pH至9——11的原因                                              。

答案

（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应方向，有利于CaO₂沉淀的生成。

解析

试题分析：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）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⁺；
（2）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；
（3）若在滤液C中，加入HNO₃使溶液呈酸性以得到副产物NH₄NO₃，铵根离子水解，则酸化后溶液中c（NH₄⁺）＜c（NO₃^-）；故答案为：＜；
（4）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，加入NaOH溶液使上述平衡向正反应方向，有利于CaO₂沉淀的生成；