《2025年初中升高中衔接读本化学》

例2 (全国高考)过氧化钙微溶于水,溶于酸,可作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。以下是一种制备过氧化钙的实验方法。回答下列问题：
(一)碳酸钙的制备

(1)步骤①加入氨水的目的是______。小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大,有利于______。
(2)图2是某学生的过滤操作示意图,其操作不规范的是______(填字母)。

a. 漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁
b. 玻璃棒用作引流
c. 将滤纸湿润,使其紧贴漏斗壁
d. 滤纸边缘高出漏斗
e. 用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度
(二)过氧化钙的制备
${CaCO3 -＞[稀盐酸、煮沸、过滤][②] 滤液 -＞[氨水和双氧水][冰浴③] 过滤 -＞ 白色晶体}$
(3)步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸,至溶液中尚存有少量固体,此时溶液呈______(填“酸”“碱”或“中”)性。将溶液煮沸,趁热过滤,将溶液煮沸的作用是______。
(4)步骤③中反应的化学方程式为______,该反应需要在冰浴下进行,原因是______。
(5)将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤,使用乙醇洗涤的目的是______。
(6)制备过氧化钙的另一种方法是将石灰石煅烧后,直接加入双氧水反应,过滤后可得到过氧化钙产品。该工艺方法的优点是______,缺点是______。
【分析】(一)碳酸钙的制备 由流程可知加盐酸后,碳酸钙、铁的氧化物均溶解,加双氧水可氧化亚铁离子,加氨水将铁离子转化为沉淀,过滤后的溶液含有氯化钙,加碳酸铵在碱性条件下反应得碳酸钙。
(1)反应中盐酸过量,且溶液中含有铁离子,因此步骤①加入氨水的目的是中和多余的盐酸,沉淀铁离子；小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大,有利于过滤。
(2)过滤时漏斗末端颈尖应该紧靠烧杯壁,a错误；玻璃棒用作引流,b正确；将滤纸湿润,使其紧贴漏斗壁,防止有气泡,c正确；滤纸边缘应该低于漏斗,d错误；用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动容易弄破滤纸,e错误。
(二)过氧化钙的制备 由流程可知碳酸钙溶于盐酸至溶液中尚存有少量固体,过滤,滤液中氯化钙与氨水、过氧化氢反应生成过氧化钙、氯化铵和水,再过滤,洗涤得到过氧化钙。
(3)溶液此时溶解了生成的二氧化碳,呈酸性；将溶液煮沸的目的是除去溶解在溶液中的二氧化碳。
(4)步骤③中反应的化学方程式为${CaCl2 + 2NH3 \cdot H2O + H2O2 = CaO2 \downarrow + 2NH4Cl + 2H2O}$,在冰浴下进行是为了防止温度过高导致双氧水分解。
(5)使用乙醇洗涤的目的是减少${CaO2}$的溶解而导致最终产物量的减少。
(6)该方法的优点是原料来源丰富、操作简单,缺点是能源消耗大,产品纯度较低。
【解答】(1)中和多余的盐酸,沉淀铁离子 过滤 (2)ade (3)酸 除去溶液中溶解的${CO2}$ (4)${CaCl2 + 2NH3 \cdot H2O + H2O2 = CaO2 \downarrow + 2NH4Cl + 2H2O}$ 防止过氧化氢分解 (5)减少${CaO2}$溶解 (6)原料来源丰富、操作简单 煅烧石灰石需要消耗大量的能量,得到的产品纯度低

答案： （1）中和多余的盐酸，沉淀铁离子；过滤
（2）ade
（3）酸；除去溶液中溶解的CO₂
（4）CaCl₂ + 2NH₃·H₂O + H₂O₂ = CaO₂↓ + 2NH₄Cl + 2H₂O；防止过氧化氢分解
（5）减少CaO₂溶解
（6）原料来源丰富、操作简单；煅烧石灰石需要消耗大量的能量，得到的产品纯度低