Question

過氧化鈣安全、無毒，是一種重要的化學物質，在生產和生活中廣泛用作消毒劑、殺菌劑、高溫氧化劑、油脂漂白劑等．如圖是工業上以石灰石和雙氧水為原料生產過氧化鈣的實驗流程，其中，石灰石里含有一定量的氧化鐵雜質．

（1）操作①中加入的硝酸常用稀硝酸，而不用濃硝酸，且控制溫度不超過70℃，其原因是：

 

（2）如果A是一種溶液，則該溶液可以是

 

，加入A的目的是

 

（3）步驟④和步驟⑥的操作中用到的玻璃儀器有

 

（4）步驟⑦是在低溫下的過氧化氫濃溶液中加入無水氯化鈣，一段時間后，再加入適量的氫氧化鈉溶液，此時即會出現大量的過氧化鈣沉淀，寫出該過程中發生反應的總的化學方程式：

 

（5）用c mol?L^-1 KMnO₄溶液滴定a g上述過氧化氫溶液，若滴定終點時消耗V mL KMnO₄溶液，則上述過氧化氫溶液中過氧化氫的質量分數是

 

．

Answer 1

考點：物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用

專題：實驗設計題

分析：石灰石里含有一定量的氧化鐵雜質，石灰石加入硝酸溶解得到硝酸鈣溶液，加入A為沉淀 鐵離子的試劑，可以是氫氧化鈉或氨水溶液，過濾得到溶液中主要是鈣離子，加入 碳酸銨溶液生成碳酸鈣沉淀，過濾得到碳酸鈣，加鹽酸溶解生成氯化鈣溶液加入濃的過氧化氫溶液生成過氧化鈣；
（1）操作①加入稀硝酸，濃硝酸易分解，易揮發分析判斷；
（2）A是沉淀鐵離子的試劑；
（3）步驟④和步驟⑥的操作是過濾，結合操作選儀器；
（4）步驟⑦是在低溫下的過氧化氫濃溶液中加入無水氯化鈣，一段時間后，再加入適量的氫氧化鈉溶液，此時即會出現大量的過氧化鈣沉淀，依據原子守恒配平書寫化學方程式；
（5）依據高錳酸鉀和過氧化氫反應的定量關系計算反應的過氧化氫，計算得到質量分數；

解答： 解：石灰石里含有一定量的氧化鐵雜質，石灰石加入硝酸溶解得到硝酸鈣溶液，加入A為沉淀 鐵離子的試劑，可以是氫氧化鈉或氨水溶液，過濾得到溶液中主要是鈣離子，加入 碳酸銨溶液生成碳酸鈣沉淀，過濾得到碳酸鈣，加鹽酸溶解生成氯化鈣溶液加入濃的過氧化氫溶液生成過氧化鈣；
（1）操作①中加入的硝酸常用稀硝酸，而不用濃硝酸，且控制溫度不超過70℃，原因是濃硝酸易分解，易揮發，濃硝酸具有揮發性和不穩定性，控制溫度在于控制化學反應速率；
故答案為：濃硝酸具有揮發性和不穩定性，控制溫度在于控制化學反應速率；
（2）石灰石里含有一定量的氧化鐵雜質，溶解后含有鐵離子，加入A是沉淀鐵離子的試劑，應選擇氨水溶液或氫氧化鈉溶液；
故答案為：NH₃?H₂O溶液或NaOH溶液，除去其中的雜質Fe³⁺；
（3）步驟④和步驟⑥的操作是過濾，結合操作選玻璃儀器為：漏斗、燒杯、玻璃棒；
故答案為；漏斗、燒杯、玻璃棒；
（4）步驟⑦是在低溫下的過氧化氫濃溶液中加入無水氯化鈣，一段時間后，再加入適量的氫氧化鈉溶液，此時即會出現大量的過氧化鈣沉淀，依據原子守恒配平書寫化學方程式為；CaCl₂+H₂O₂+2NaOH=CaO₂+2NaCl+2H₂O；
故答案為：CaCl₂+H₂O₂+2NaOH=CaO₂+2NaCl+2H₂O；
（5）依據高錳酸鉀和過氧化氫反應的定量關系計算反應的過氧化氫，
5H₂O₂+2MnO₄^-+6H⁺=5O₂↑+8H₂O+2Mn²⁺，
5       2
n     V L×c mol?L^-1
n=2.5cVmol
計算得到過氧化氫質量分數=

2.5cVmol×34g/mol

ag

×100%=

8.5cV

a

%；
故答案為：

8.5cV

a

%；

點評：本題考查了物質分離和提純的方法，流程分析判斷，實驗基本操作化學方程式計算應用，掌握題干信息和流程目的是關鍵，題目難度中等．