Question

實(shí)驗(yàn)室用大理石等原料制取安全無毒的殺菌劑過氧化鈣．大理石的主要雜質(zhì)是氧化鐵，以下是提純大理石的實(shí)驗(yàn)步驟：

（1）已知濾液B的主要成份是硝酸銨，則酸X為

 

（填名稱，下同），A物質(zhì)為

 

．
（2）檢驗(yàn)操作Ⅱ后溶液中是否還含鐵離子的試劑是

 

（填化學(xué)式），如果有則觀察到的現(xiàn)象是

 

．
（3）寫出加入碳酸銨所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：

 

．
（4）CaO₂可作供氧劑，寫出CaO₂與水反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

．
（5）CaO₂中一般含CaO，某探究小組按下列過程測量CaO₂含量：首先稱取0.80g樣品，然后將樣品溶于100mL 1.0mol/L的鹽酸中，收集到的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為112mL，則該樣品中CaO₂含量為

 

．
（6）要配制100mL 1.0mol/L的鹽酸，需要12.5mol/L鹽酸的體積為

 

mL；配制該溶液時(shí)，除用到量筒、燒杯、膠頭滴管外，還需要的玻璃儀器和用品有

 

．

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）已知濾液B的主要成份是硝酸銨，則根據(jù)原子守恒可知酸X為硝酸．溶液中含有鐵離子，要轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，則需要加入堿液；
（2）三價(jià)鐵離子遇到硫氰酸根離子會呈現(xiàn)紅色，向其中加入硫氰化鉀溶液，溶液不變紅色，說明濾液中不含F(xiàn)e³⁺；
（3）過濾后的溶液中含有大量的Ca²⁺，加入碳酸銨發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀；
（4）過氧化鈣的性質(zhì)類似于過氧化鈉；
（5）氧化鈣與水反應(yīng)得不到氣體，只有過氧化鈣與水反應(yīng)生成氧氣，可求出氧氣的物質(zhì)的量．則根據(jù)方程式CaO₂+2H₂O=Ca（OH）₂+O₂↑可知消耗過氧化鈣的物質(zhì)的量是0.005mol，質(zhì)量=0.005mol×72g/mol=0.36g，所以該樣品中CaO₂含量為

0.36g

0.80g

×100%=45%；
（6）根據(jù)溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變解題，根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟確定實(shí)驗(yàn)儀器．

解答： 解：（1）已知濾液B的主要成份是硝酸銨，則根據(jù)原子守恒可知酸X為硝酸．溶液中含有鐵離子，要轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，則需要加入堿液．根據(jù)濾液B是硝酸銨可知，A應(yīng)該是氨水，故答案為：硝酸；氨水；
（2）三價(jià)鐵離子遇到硫氰酸根離子會呈現(xiàn)紅色，方程式為Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃，據(jù)此可以檢驗(yàn)鐵離子的存在．即取少量濾液，向其中加入硫氰化鉀溶液，溶液不變紅色，說明濾液中不含F(xiàn)e³⁺；或取少量濾液，向其中加入硫氰化鉀溶液，溶液變紅色，說明濾液中含F(xiàn)e³⁺，
故答案為：KSCN；取少量濾液，向其中加入硫氰化鉀溶液，溶液不變紅色，說明濾液中不含F(xiàn)e³⁺； 或取少量濾液，向其中加入硫氰化鉀溶液，溶液變紅色，說明濾液中含F(xiàn)e³⁺；
（3）過濾后的溶液中含有大量的Ca²⁺，加入碳酸銨發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，反應(yīng)的離子方程式為Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓，故答案為：Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓；
（4）過氧化鈣的性質(zhì)類似于過氧化鈉，與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaO₂+2H₂O=Ca（OH）₂+O₂↑，故答案為：CaO₂+2H₂O=Ca（OH）₂+O₂↑；
（5）氧化鈣與水反應(yīng)得不到氣體，只有過氧化鈣與水反應(yīng)生成氧氣，其中氧氣的物質(zhì)的量=

0.112L

22.4L/mol

=0.005mol．則根據(jù)方程式CaO₂+2H₂O=Ca（OH）₂+O₂↑可知消耗過氧化鈣的物質(zhì)的量是0.005mol，質(zhì)量=0.005mol×72g/mol=0.36g，所以該樣品中CaO₂含量為

0.36g

0.80g

×100%=45%，故答案為：45%；
（6）在稀釋過程中溶質(zhì)是不變的，則要配制100mL 1.0mol/L的鹽酸，需要12.5mol/L鹽酸的體積為

1.0mol/L×0.1L

12.5mol/L

=0.008L=8.0ml．配制該溶液時(shí)，除用到量筒、燒杯、膠頭滴管外，還需要的玻璃儀器和用品有100mL容量瓶、玻璃棒，故答案為：8.0；100mL容量瓶、玻璃棒．

點(diǎn)評：本題考查了大理石的提純，涉及實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)操作等問題，做題時(shí)注意分析題目中的關(guān)鍵信息，本題難度中等．