Question

（15分）
過氧化鈣（CaO₂）難溶于水，在常溫下穩定，在潮濕空氣及水中緩慢分解放出氧氣，因而廣泛應用于漁業、農業、環保等許多方面。下圖是以大理石（主要雜質是氧化鐵）等為原料制取過氧化鈣（CaO₂）的流程。

 
請回答下列問題：
（1）操作①應包括下列操作中的　　　　　　　（填序號）。

A．溶解

B．過濾

C．蒸餾

D．分液 E．蒸發結晶

（2）用氨水調節pH至8～9的目的是　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）若測得濾液C中c（CO₃^2－）=10^－3mol/L，則Ca²⁺       （填“是”或“否”）沉淀完全。[已知c(Ca²⁺)≤10^－5 mol/L可視為沉淀完全；Ksp（CaCO₃）＝4.96×10^－9]
（4）若在濾液C中，加入HNO₃使溶液呈酸性以得到副產物NH₄NO₃，則酸化后溶液中，
c(NH₄^＋)　　    　　c(NO₃^－)（填“≥”、“≤”、“＜”、“＞”或“＝”）
（5）操作②是：在低溫下，往過氧化氫濃溶液中投入無水氯化鈣進行反應，寫出該反應的化學方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　          
一段時間后，再加入氫氧化鈉溶液，當調節溶液pH至9～11，才出現大量沉淀。；用簡要的文字解釋需用氫氧化鈉調節pH至9～11的原因　　　　　　　　　　　　　　。
（6）已知大理石含CaCO₃的質量分數為a，mg大理石可以制得ngCaO₂，請計算：CaCO₃轉化為CaO₂過程中，Ca原子的利用率為　　　　　　　　　　　

Answer 1

（1）A、B、E                                                        （2分）
（2）除去Fe³⁺                                                                                      （2分）
（3）是                                                               （2分）
（4）＜                                                               （2分）
（5）CaCl₂+H₂O₂CaO₂+2HCl（或CaCl₂+H₂O₂+2NaOH＝CaO₂↓+2NaCl+2H₂O）            （3分）
加入NaOH溶液使上述平衡向正反應方向，有利于CaO₂沉淀的生成。   （2分）
（6）25n/18am                                                         （2分）

解析