Question

【題目】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(jī)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1.0molL﹣1計(jì)算），現(xiàn)提供的試劑有：a．甲酸鈉，b.5molL﹣1硝酸，c.5molL﹣1鹽酸，d.5molL﹣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+	1.1	3.2
Al3+	3.0	5.0
Fe2+	5.8	8.8

請(qǐng)補(bǔ)充完整由碳酸鈣制備甲酸鈣的實(shí)驗(yàn)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(xì)的碳酸鈣樣品10g待用．
步驟2． ．
步驟3． ．
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�所得溶液�?jīng)、、洗滌干燥得甲酸鈣晶體．

Answer 1

【答案】用稍過量硝酸溶解碳酸鈣樣品；用石灰水調(diào)整溶液pH=5；蒸發(fā)濃縮（蒸發(fā)結(jié)晶）；趁熱過濾
【解析】該實(shí)驗(yàn)首先要去除雜質(zhì)，同時(shí)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；則具體的步驟為：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(xì)的碳酸鈣樣品10g待用；硝酸具有強(qiáng)氧化性，不僅能溶解雜質(zhì)，且能氧化亞鐵離子，為下一步將鐵離子轉(zhuǎn)化成氫氧化鐵沉淀作準(zhǔn)備，鹽酸鹽酸不具有氧化性，不能選用，因硫酸鈣微溶，不能用硫酸且稀硫酸不能氧化亞鐵重力，所以不選，所以：步驟2．用稍過量硝酸溶解碳酸鈣樣品；氫氧化鐵沉淀完全的pH=3.2、氫氧化鋁沉沉淀完全的pH=5，調(diào)整溶液pH=5，生成氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀除去，所以：步驟3．用石灰水調(diào)整溶液pH=5；通過蒸發(fā)結(jié)晶，趁熱過濾，防止其它晶體析出，所以：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�所得溶液�?jīng)蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾、洗滌、60℃時(shí)干燥得甲酸鈣晶體，所以答案是：用稍過量硝酸溶解碳酸鈣樣品；用石灰水調(diào)整溶液pH=5；蒸發(fā)濃縮（蒸發(fā)結(jié)晶）；趁熱過濾．