Question

CaO₂?8H₂O呈白色，微溶于水，加熱至350℃左右開始分解放出氧氣，425℃分解完全．過氧化鈣可以用于改善地表水質(zhì)、處理含重金屬粒子廢水和治理赤潮，也可用于應(yīng)急供氧等．實(shí)驗(yàn)室先用大理石（含MgCO₃、FeCO₃等雜質(zhì)）制取純凈的碳酸鈣，然后再用純的碳酸鈣制取過氧化鈣．實(shí)驗(yàn)流程如下：

已知：Ca（OH）₂+H₂O₂+6H₂O=CaO₂?8H₂O△H＜0
（1）寫出CaO₂的電子式：

 

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（2）步驟②中加入濃氨水至弱堿性的目的是：

 

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（3）步驟③發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

 

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（4）步驟③用冰水冷卻的原因除了減少H₂O₂的分解以外還有

 

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Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：（1）CaO₂是過氧根離子和鈣離子通過離子鍵形成的離子化合物，據(jù)此書寫電子式；
（2）硝酸鎂、硝酸鐵可以喝氨水發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，形成氫氧化鎂、氫氧化鐵沉淀；
（3）根據(jù)流程圖知道：氯化鈣的水溶液，加入雙氧水、氨氣，冰水冷卻，可以得到CaO₂?8H₂O；
（4）根據(jù)高溫下雙氧水以及CaO₂?8H₂O的性質(zhì)來(lái)回答．

解答： 解：大理石（含MgCO₃、FeCO₃等雜質(zhì)）制取純凈的碳酸鈣，然后再用純的碳酸鈣制取過氧化鈣的原理：大理石（含MgCO₃、FeCO₃等雜質(zhì)）都可以和硝酸之間發(fā)生反應(yīng)得到硝酸鈣、硝酸鎂以及硝酸鐵的混合物用，F(xiàn)eCO₃與硝酸反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，向混合液中加入氨水，可以形成氫氧化鎂、氫氧化鐵沉淀，過濾，得到的濾液是硝酸鈣溶液（含銨根離子），向其中加入碳酸銨，發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，可以得到碳酸鈣沉淀，沉淀用鹽酸溶解，得到氯化鈣的水溶液，加入雙氧水、氨氣，冰水冷卻，可以得到CaO₂?8H₂O，低溫下烘干，可以得到CaO₂，進(jìn)一步加熱可以得到氧化鈣和氧氣．
（1）CaO₂是過氧根離子和鈣離子通過離子鍵形成的離子化合物，電子式為：，故答案為：；
（2）硝酸鈣、硝酸鎂以及硝酸鐵的混合物中加入氨水，可以形成氫氧化鎂、氫氧化鐵沉淀，故答案為：使其中Mg²⁺、Fe³⁺等雜質(zhì)離子形成沉淀除去；
（3）氯化鈣的水溶液，加入雙氧水、氨氣，冰水冷卻，可以得到CaO₂?8H₂O，該反應(yīng)的反應(yīng)物為CaCl₂、H₂O₂、NH₃，故方程式為CaCl₂+H₂O₂+2NH₃+8H₂O=CaO₂?8H₂O+2NH₄Cl，故答案為：CaCl₂+H₂O₂+2NH₃+8H₂O=CaO₂?8H₂O+2NH₄Cl；
（4）因?yàn)镠₂O₂受熱易分解，故采用冰水冷卻的方式防止其分解，提高利用率，同時(shí)溫度低能降低物質(zhì)的溶解度，提高產(chǎn)率，故答案為：該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度低有利于提高CaO₂?8H₂O產(chǎn)率．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，該題是高考中的常見考點(diǎn)和題型，屬于中等難度試題的考查，試題綜合性強(qiáng)，側(cè)重對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)和解題方法的指導(dǎo)與訓(xùn)練，旨在考查學(xué)生靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力和規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，提高學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)．該題的關(guān)鍵是明確物質(zhì)的性質(zhì)及發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，并能靈活運(yùn)用即可．