Question

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(CO32-)=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 。

 

Answer 1

（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（CO32-）=10-3 mol/L，Ksp（CaCO3）=4.96×10-9；Ksp=Ca2++CO32-=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；

考点：溶液酸碱性的分析和控制目的