5．甲酸鈣廣泛用于食品、化工、石油等工業(yè)生產(chǎn)上，300～400℃左右分解．
Ⅰ、實驗室制取的方法之一是：Ca（OH）2+2HCHO+H2O2=Ca（HCOO）2+2H2O+H2↑．實驗室制取時，將工業(yè)用氫氧化鈣和甲醛依次加入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30-70%的過氧化氫溶液中（投料物質(zhì)的量之比依次為1：2：1.2），最終可得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)98%以上且重金屬含量極低的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品．
（1）過氧化氫比理論用量稍多，其目的是使甲醛充分氧化，提高甲醛的利用率和產(chǎn)品純度．
（2）反應(yīng)溫度最好控制在30-70℃之間，溫度不易過高，其主要原因是防止H2O2分解和甲醛揮發(fā)
（3）制備時在混合溶液中要加入微量硼酸鈉抑制甲醛發(fā)生副反應(yīng)外，還要加入少量的Na2S溶液，加硫化鈉的目的是除去重金屬離子（使重金屬離子形成硫化物沉淀除去）．
（4）實驗時需強力攪拌45min，其目的是使反應(yīng)物充分接觸，提高產(chǎn)率；結(jié)束后需調(diào)節(jié)溶液的pH 7～8，其目的是防止甲酸鈣水解（或除去甲酸）．最后經(jīng)結(jié)晶分離、干燥得產(chǎn)品．
Ⅱ、某研究性學(xué)習(xí)小組用工業(yè)碳酸鈣（主要成分為CaCO3；雜質(zhì)為：Al2O3、FeCO3） 為原料，先制備無機鈣鹽，再與甲酸鈉溶液混合制取甲酸鈣．結(jié)合如圖幾種物質(zhì)的溶解度曲線及表中相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH（開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0mol•L-1計算），現(xiàn)提供的試劑有：a．甲酸鈉，b.5mol•L-1硝酸，c.5mol•L-1鹽酸，d.5mol•L-1硫酸，e.3%H2O2溶液，f．澄清石灰水．
金屬
離子		開始沉淀
的pH		沉淀完全的pH
Fe3+1.13.2
Al3+3.05.0
Fe2+5.88.8
請補充完整由碳酸鈣制備甲酸鈣的實驗步驟
步驟1：稱取13.6g甲酸鈉溶于約20mL水，配成溶液待用，
并稱取研細的碳酸鈣樣品10g待用．
步驟2：用稍過量硝酸溶解碳酸鈣樣品．
步驟3：用石灰水調(diào)整溶液pH5．
步驟4：過濾后，將濾液與甲酸鈉溶液混合，調(diào)整溶液pH 7～8，充分?jǐn)嚢瑁萌芤航?jīng)蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾、洗滌、60℃時干燥得甲酸鈣晶體．

分析 Ⅰ．（1）化學(xué)反應(yīng)中一種反應(yīng)物過量目的是促進其他反應(yīng)物充分反應(yīng)，提高轉(zhuǎn)化率；
（2）溫度較高時，雙氧水易分解，甲醛易揮發(fā)；
（3）重金屬離子與硫離子反應(yīng)生成難溶的硫化物；
（4）攪拌是使反應(yīng)物充分接觸；甲酸鈣水解顯堿性，溶液為弱堿性能抑制其水解；
Ⅱ．該實驗首先要去除雜質(zhì)，同時生成可溶性鈣鹽，雜質(zhì)中亞鐵離子首先要氧化為鐵離子（雙氧水或硝酸），再生成氫氧化鐵除去，鋁離子也要生成堿除去，故調(diào)節(jié)pH為5（用石灰水調(diào)節(jié)），然后加入甲酸鈉溶液混合生成溶解度較小、隨溫度變化不明顯是甲酸鈣，經(jīng)蒸發(fā)濃縮，得到甲酸鈣固體，趁熱過濾，防止其它晶體析出．

解答 解：Ⅰ．（1）化學(xué)反應(yīng)中一種反應(yīng)物過量目的是促進其他反應(yīng)物充分反應(yīng)，提高轉(zhuǎn)化率，則加過量的過氧化氫能使甲醛充分氧化，提高甲醛的利用率和產(chǎn)品純度，故答案為：使甲醛充分氧化，提高甲醛的利用率和產(chǎn)品純度；
（2）溫度較高時，雙氧水易分解，甲醛易揮發(fā)，則反應(yīng)溫度最好控制在30-70℃之間，溫度不易過高，能防止H2O2分解和甲醛揮發(fā)，故答案為：防止H2O2分解和甲醛揮發(fā)；
（3）制備時在混合溶液中要加入微量硼酸鈉抑制甲醛發(fā)生副反應(yīng)外，還要加入少量的Na2S溶液，硫化鈉與重金屬離子結(jié)合生成硫化物，硫化物難溶于水，可以除去重金屬離子，故答案為：除去重金屬離子；
（4）攪拌是使使反應(yīng)物充分接觸，使其反應(yīng)完全，提高產(chǎn)率；甲酸根離子為弱酸根離子，則甲酸鈣水解顯弱堿性，調(diào)節(jié)溶液pH 7～8，溶液為弱堿性能抑制甲酸鈣水解，故答案為：使反應(yīng)物充分接觸，提高產(chǎn)率；防止甲酸鈣水解；
Ⅱ．該實驗首先要去除雜質(zhì)，同時生成可溶性鈣鹽，雜質(zhì)中亞鐵離子首先要氧化為鐵離子（雙氧水或硝酸），再生成氫氧化鐵除去，鋁離子也要生成堿除去，故調(diào)節(jié)pH為5（用石灰水調(diào)節(jié)）；然后加入甲酸鈉溶液混合生成溶解度較小、隨溫度變化不明顯是甲酸鈣，經(jīng)蒸發(fā)濃縮，得到甲酸鈣固體，趁熱過濾，防止其它晶體析出，故答案為：步驟2．用稍過量硝酸溶解碳酸鈣樣品，步驟3．用石灰水調(diào)整溶液pH=5，步驟4．趁熱過濾．

點評 本題主要考查了物質(zhì)的制備、除雜質(zhì)、提高產(chǎn)率的方法、實驗方案設(shè)計等，為高頻考點，明確實驗?zāi)康募皩嶒炘頌榻獯痍P(guān)鍵，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)實驗?zāi)芰Γy點是II中制備步驟設(shè)計，根據(jù)I采用知識遷移的方法設(shè)計II，題目難度較大．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

15．為除去粗鹽中的Ca2+、Mg2+、SO42-以及泥沙等雜質(zhì)，某同學(xué)設(shè)計了一種制備精鹽的實驗方案，步驟如下（用于沉淀的試劑稍過量）：
稱取粗鹽$→_{①}^{操作A}$$→_{②}^{BaCl_{2}}$$→_{③}^{NaOH}$$→_{④}^{Na_{2}CO_{3}}$$→_{⑤}^{操作B}$濾液$→_{⑥}^{適量鹽酸}$$→_{⑦}^{蒸發(fā)、結(jié)晶、烘干}$精鹽
（1）第①步中，操作A是溶解，第⑤步中，操作B過濾；
（2）第④步中，寫出相應(yīng)的離子方程式（設(shè)粗鹽溶液中Ca2+的主要存在形式為CaCl2）Ca2++CO32-=CaCO3↓，Ba2++CO32-=BaCO3↓；
（3）若先用鹽酸調(diào)pH再過濾，將對實驗結(jié)果產(chǎn)生影響，其原因是操作③④中生成的Mg（OH）2、CaCO3、BaCO3會與鹽酸反應(yīng)，從而影響制得精鹽的純度．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

16．在含2mol H2SO4的濃H2SO4溶液中加入足量的Zn粉，使其充分反應(yīng)，則下列推斷中錯誤的是（　�。�
①放出的氣體中除SO2外還有H2；
②反應(yīng)結(jié)束時轉(zhuǎn)移的電子的總物質(zhì)的量為4mol；
③只放出SO2氣體，其物質(zhì)的量為1mol；
④反應(yīng)結(jié)束后加入KNO3固體Zn粉繼續(xù)溶解．
A．只有①B．只有②C．只有③D．只有②③④

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

13．以甲烷燃料電池為例，分析在不同的環(huán)境下電極反應(yīng)式的書寫方法：
（1）酸性條件：燃料電池總反應(yīng)式：CH4+2O2═CO2+2H2O燃料電池正極反應(yīng)式：O2+4H++4e-═2H2O則負極反應(yīng)式為：CH4-8e-+2H2O═CO2+8H+．
（2）堿性條件：燃料電池總反應(yīng)式：CH4+2O2+2NaOH═Na2CO3+3H2O燃料電池正極反應(yīng)式：O2+2H2O+4e-═4OH-則負極反應(yīng)式為：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O．
（3）固體電解質(zhì)（高溫下能傳導(dǎo)O2-）：燃料電池總反應(yīng)式：CH4+2O2═CO2+2H2O燃料電池正極反應(yīng)式：O2+4e-═2O2-則負極反應(yīng)式：CH4+4O2--8e-═CO2+2H2O．
（4）熔融碳酸鹽（如：熔融K2CO3）環(huán)境下：電池總反應(yīng)式：CH4+2O2═CO2+2H2O正極電極反應(yīng)式：O2+2CO2+4e-═2CO32-則負極電極反應(yīng)式：CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

20．甲、乙、丙、丁四種易溶于水的物質(zhì)，分別由NH4+、Ba2+、Mg2+、H+、OH-、Cl-、HCO3-、SO42-中的不同陽離子和陰離子各一種組成．已知：①將甲溶液分別與其它三種物質(zhì)的溶液混合，均有白色沉淀生成；②0.1mol/L乙溶液中c（H+）＞0.1mol/L；③向丙溶液中滴入AgNO3溶液有不溶于稀HNO3的白色沉淀生成．下列結(jié)論正確的是（　　）
A．甲為氯化鋇B．乙溶液含有Cl-
C．丙溶液含有 SO42-D．丁溶液含有NH4+

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

10．硫酸鹽有著廣泛的應(yīng)用．
（1）以下是CuSO4•5H2O的實驗室制備流程圖．

根據(jù)題意完成下列填空：
①理論上，為了制得純凈的CuSO4•5H2O晶體，需要消耗稀硫酸、稀硝酸溶質(zhì)物質(zhì)的量之比為3：2，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O．
②實際生產(chǎn)過程中對所加稀硝酸的濃度控制要求比較高，通常用標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉溶液來滴定．滴定過程中若用酚酞作指示劑，終點現(xiàn)象是溶液由無色變成紅色（或淺紅色），且半分鐘內(nèi)不褪色．請在圖中畫出滴定過程中溶液的pH隨所滴加氫氧化鈉溶液體積的變化的曲線圖（要求過A點）．
．
③用惰性電極電解一定濃度的硫酸銅溶液，通電一段時間后，向所得的溶液中加入0.1mol Cu2 （OH）2CO3后恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pH（不考慮CO2的溶解）．則電解過程中共轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.6mol．
（2）為測定混合肥料K2SO4、（NH4）2SO4中鉀的含量，完善下列步驟：
①稱取鉀氮肥試樣并溶于水，加入足量BaCl2或Ba（OH）2溶液，產(chǎn)生白色沉淀．
②過濾、洗滌、干燥（依次填寫實驗操作名稱）．
③冷卻、稱重．
若試樣為m g，沉淀的物質(zhì)的量為 n mol，則試樣中K2SO4的物質(zhì)的量為：$\frac{m-132n}{42}$ mol．
（用含m、n的代數(shù)式表示）．
（3）PbSO4難溶于水卻可溶于醋酸，你認為可能的原因是②③．
①醋酸鉛可溶于水          
②醋酸鉛是弱電解質(zhì)
③醋酸鉛在水中形成電離平衡時的c（Pb2+）小于PbSO4的溶解平衡的c（Pb2+）
⑤因醋酸是弱酸，故反應(yīng)可進行．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

17．活性氧化鋅用作橡膠硫化的活性劑、補強劑．以氧化鋅粗品（含鐵的氧化物、CuO和SiO2等雜質(zhì)）為原料制備活性氧化鋅并生產(chǎn)其它副產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程如下：

已知：Zn（OH）2可溶于NaOH溶液．一些陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時溶液的pH見下表：
沉淀物Fe（OH）3Cu（OH）2Zn（OH）2Fe（OH）2
pH3.26.78.09.7
（1）操作A所用的玻璃儀器有燒杯、漏斗和玻璃棒．
（2）“溶解”前將氧化鋅粗品粉碎成細顆粒，目的是增大固液接觸面積，加快溶解時的反應(yīng)速率．
（3）加入過量鐵可回收的金屬是Cu．
（4）常溫下若向濾液N中加入適量的H2O2溶液，再加一定量某試劑調(diào)節(jié)溶液pH=5，則Fe3+濃度為4.0×10-7mol/L（已知Ksp[Fe（OH）3]=4.0×10-34）
（5）用K3[Fe（CN）6]（鐵氰化鉀）驗證N中Fe2+的現(xiàn)象是有藍色沉淀生成．
（6）“沉淀”的成分為ZnCO3•2Zn（OH）2•H2O，“煅燒”在450～500℃下進行，煅燒獲得ZnO的反應(yīng)的化學(xué)方程式為ZnCO3•2Zn（OH）2•H2O$\frac{\underline{\;450℃-500℃\;}}{\;}$3ZnO+CO2↑+3H2O↑．
（7）取20.00mL．濾渡N，用0.02mol/L的KMnO4溶液進行滴定，消耗KMnO4溶液18.00mL，則濾液N中Fe2+的濃度為0.09mol/L．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

14．為了確定Na2CO3和NaHCO3混合物樣品的組成，稱取四份該樣品溶于水后分別滴加相同濃度鹽酸30.0mL，充分反應(yīng)，產(chǎn)生CO2的體積（已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積，不考慮CO2在水中的溶解）如表．
實驗序號ⅠⅡⅢⅣ
鹽酸體積（mL）30.030.030.030.0
樣品質(zhì)量（g）2.963.705.186.66
CO2的體積（mL）672840896672
（1）樣品中物質(zhì)的量之比n（Na2CO3）：n（NaHCO3）=2：1；
（2）鹽酸的物質(zhì)的量濃度c（HCl）=2.5mol/L．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

15．某工廠以孔雀石為主要原料制備藍礬晶體（CuSO4•5H2O），其生產(chǎn)流程如圖1所示：

已知該條件下，通過調(diào)節(jié)溶液的酸堿性而使Fe3+、Fe2+、Cu2+生成沉淀的pH分別如表所示：
物質(zhì)開始沉淀時的pH完全沉淀時的pH
Fe（OH）32.23.2
Fe（OH）27.69.6
Cu（OH）24.76.4
回答下列問題：
（1）棄渣的主要成分是SiO2，Ⅱ中有“洗滌”的操作，其目的是除去晶體表面附著的雜質(zhì)．
（2）溶液A中的金屬離子有Cu2+、Fe2+、Fe3+．試劑①是一種氧化劑，則試劑①最好為下列中的b，反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O．
a．Na2O2b．H2O2       c．Cl2       d．KSCN
（3）根據(jù)圖2有關(guān)數(shù)據(jù)，你認為工業(yè)上氧化操作時應(yīng)采取措施將反應(yīng)溫度及溶液pH分別控制在80℃，pH=1.5，氧化時間為4h左右．
（4）操作Ⅰ中溶液的pH應(yīng)控制在3.2≤pH＜4.7范圍內(nèi)．
（5）欲測定溶液A中Fe2+的濃度，可用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液進行滴定，則KMnO4溶液應(yīng)置于酸（填“酸”或“堿”）式滴定管中．若滴定20.00mLA的溶液，用去0.0240mol•L-1KMnO4溶液16.00mL時恰好達到滴定終點，則A溶液中Fe2+的濃度為0.096mol/L．

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同步練習(xí)冊答案