Question

以工業(yè)碳酸鈣（含少量Na⁺、A1³⁺、Fe³⁺等雜質）生產(chǎn)醫(yī)用二水合氯化鈣晶體（CaCl₂?2H₂O的質量分數(shù)為97.3-99.3%）的工藝流程為（可能用到的原子量Cl 35.5  Ca 40  O 16）

（1）CaCO₃與鹽酸反應的離子方程式

 

．
（2）①加入氫氧化鈣溶液調(diào)節(jié)溶液的PH為8.0-8.5，此時A1³⁺、Fe³⁺沉淀完全，則濾渣主要成分的化學式為

 

．
②過濾時需用的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外還有

 

．
（3）酸化時加鹽酸將溶液的PH調(diào)節(jié)到4.0左右，其目的為：
①

 

，②防止Ca²⁺在蒸發(fā)時發(fā)生水解．
（4）操作Ⅰ中應包括

 

、

 

、過濾等實驗步驟．
（5）為測定樣品中CaCl₂?2H₂O的含量，稱取0.735g樣品配成250mL溶液，量取該溶液25.00mL于錐形瓶中，用0.05mol/L  AgNO₃溶液進行滴定，消耗AgNO₃溶液的體積為20.40mL．
①通過計算，樣品含CaCl₂?2H₂O的質量百分數(shù)為

 

．（只寫計算式不計算結果）．
②若所測樣品CaCl₂?2H₂O的質量百分數(shù)偏高（忽略其它實驗操作誤差），可能的原因之一為

 

．

Answer 1

考點：制備實驗方案的設計,難溶電解質的溶解平衡及沉淀轉化的本質,物質的分離、提純和除雜,探究物質的組成或測量物質的含量

專題：實驗題

分析：（1）碳酸鈣可以和鹽酸發(fā)生反應生成氯化鈣、水以及二氧化碳；
（2）①根據(jù)鋁鹽、鐵鹽的性質來進行回答；
（3）①鹽酸可以和氫氧化鈣發(fā)生反應；
（4）氯化鈣溶液獲得氯化鈣晶體的方法：蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶，過濾，洗滌，干燥；
（5）①根據(jù)氯元素守恒，得到氯化鈣和硝酸銀之間的關系式：CaCl₂～2AgNO₃，代入數(shù)據(jù)計算即可；
②根據(jù)可能會引起實驗誤差的情況來回答．

解答： 解：（1）碳酸鈣與鹽酸的反應的方程式：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，離子方程式為CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O；
故答案為：CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O；
（2）①加入氫氧化鈣溶液調(diào)節(jié)溶液的pH為8.0-8.5，此時Al³⁺、Fe³⁺沉淀完全，形成氫氧化鋁和氫氧化鐵沉淀；
故答案為：Al（OH）₃、Fe（OH）₃；
（3）①酸化時加鹽酸將溶液的pH調(diào)節(jié)到4.0左右，可以將沉淀鐵離子以及鋁離子而加入的氫氧化鈣中和；
故答案為：除去過量的氫氧化鈣；
（4）氯化鈣溶液獲得氯化鈣晶體的方法：蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶，過濾，洗滌，干燥；
故答案為：蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶；
（5）①氯化鈣溶液和硝酸銀反應的實質是氯離子和銀離子之間的反應，根據(jù)氯元素守恒，即CaCl₂～2AgNO₃，設和硝酸銀反應的氯化鈣的物質的量是x，
              CaCl₂ ～2AgNO₃～2AgCl
               1      2
              x      0.02040L×0.05000mol/L
解得x=0.00051mol，250mL溶液中含氯化鈣物質的量=0.00051mol×

250

25

=0.0051mol
樣品中CaCl₂?2H₂O的質量分數(shù)為

0.0051mol×147g/mol

0.735g

×100%；
故答案為：

0.0051mol×147g/mol

0.735g

×100%；
②樣品中存在少量的NaCl，對氯化鈣晶體加熱使之失去結晶水操作中，干燥溫度過高時CaCl₂?2H₂O 晶體失去部分結晶水，會給實驗帶來誤差；
故答案為：樣品中存在少量的NaCl或干燥溫度過高時CaCl₂?2H₂O 晶體失去部分結晶水．

點評：本題是一道有關實驗方案設計和物質的分離和提純知識的綜合考查題，綜合性強，難度大．