Question

醫(yī)用氯化鈣可用于補(bǔ)鈣、抗過(guò)敏和消炎等，以工業(yè)碳酸鈣（含少量Na⁺、Al³⁺、Fe³⁺等雜質(zhì)）生產(chǎn)醫(yī)用二水合氯化鈣（CaCl₂?2H₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為97.3-103.0%），工藝流程為：

（1）CaCO₃與鹽酸反應(yīng)的離子方程式

 

．
（2）除雜操作是加入氫氧化鈣，調(diào)節(jié)溶液的pH為8.0～8.5，以除去溶液中少量的Al³⁺、Fe³⁺．檢驗(yàn)Fe（OH）₃是否沉淀完全的實(shí)驗(yàn)操作是

 

．
（3）過(guò)濾時(shí)需用的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外還有

 

．濾渣主要成分的化學(xué)式

 

．
（4）酸化時(shí)加鹽酸的目的為：①

 

，②防止Ca²⁺在蒸發(fā)時(shí)發(fā)生水解．
（5）為什么蒸發(fā)結(jié)晶要保持在160℃：

 

．
（6）為測(cè)定樣品中CaCl₂?2H₂O的含量，稱取0.75g樣品并配成250mL溶液，各取該溶液25.00mL，分別置于三個(gè)錐形瓶中，用0.04mol/LAgNO₃溶液進(jìn)行三次滴定，消耗 AgNO₃溶液的平均體積為20.00mL．
①通過(guò)計(jì)算，樣品中含CaCl₂?2H₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

．
②若所測(cè)樣品 CaCl₂?2H₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高（忽略其它實(shí)驗(yàn)誤差），可能的原因之一為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用,制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：工業(yè)碳酸鈣加入鹽酸可完全溶解生成氯化鈣、氯化鐵以及氯化鋁等，加入氫氧化鈣溶液調(diào)節(jié)溶液的pH為8.0～8.5，以除去溶液中少量的Al³⁺、Fe³⁺，然后在酸性條件下蒸發(fā)結(jié)晶可得到CaCl₂?2H₂O，
（1）碳酸鈣可以和鹽酸發(fā)生反應(yīng)生成氯化鈣、水以及二氧化碳；
（2）Fe³⁺與KSCN反應(yīng)生成紅色物質(zhì)Fe（SCN）₃，檢驗(yàn)Fe³⁺是否存在的，選用KSCN溶液；
（3）加入氫氧化鈣生成氫氧化鋁、氫氧化鐵沉淀，過(guò)濾需要燒杯、玻璃棒和普通漏斗；
（4）加入過(guò)量鹽酸，可中和氫氧化鈣以及防止Ca²⁺在蒸發(fā)時(shí)發(fā)生水解；
（5）從溶液中得到晶體，加熱溫度不能過(guò)高，防止晶體分解；
（6）①根據(jù)到達(dá)滴定終點(diǎn)生成氯化銀的物質(zhì)的量等于消耗的硝酸銀的物質(zhì)的量這一關(guān)系求出消耗硝酸銀的物質(zhì)的量，則n（AgCl）=2n（CaCl₂.2H₂O），
據(jù)此可以算出實(shí)際上的CaCl₂.2H₂O的物質(zhì)的量，進(jìn)而求出質(zhì)量．注意的是我們是從250mol中取25ml，所以在計(jì)算時(shí)要注意這一點(diǎn)；
②樣品中存在少量的NaCl，根據(jù) n（AgCl）2n（CaCl₂.2H₂O）可知，CaCl₂.2H₂O的物質(zhì)的量增大．同樣若CaCl₂.2H₂O失水導(dǎo)致分母變小，值偏大．

解答： 解：（1）碳酸鈣可以和鹽酸發(fā)生反應(yīng)生成氯化鈣、水以及二氧化碳，反應(yīng)的離子方程式為CaCO₃+2H⁺═Ca²⁺+CO₂↑+H₂O，
故答案為：CaCO₃+2H⁺═Ca²⁺+CO₂↑+H₂O；
（2）Fe³⁺與KSCN反應(yīng)生成紅色物質(zhì)Fe（SCN）₃，檢驗(yàn)Fe³⁺是否存在的，選用KSCN溶液，操作為取少量上層清液于小試管中，滴加KSCN溶液，若不顯紅色，則Fe（OH）₃沉淀完全，
故答案為：取少量上層清液于小試管中，滴加KSCN溶液，若不顯紅色，則Fe（OH）₃沉淀完全；
（3）過(guò)濾時(shí)需用的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外還有普通漏斗，加入氫氧化鈣生成氫氧化鋁、氫氧化鐵沉淀，故答案為：普通漏斗；Fe（OH）₃、Al（OH）₃；
（4）因除去鐵離子、鋁離子需加入過(guò)量的氫氧化鈣，加入鹽酸，可中和氫氧化鈣以及防止Ca²⁺在蒸發(fā)時(shí)發(fā)生水解，故答案為：除去過(guò)量的氫氧化鈣；
（5）從溶液中得到晶體，加熱溫度不能過(guò)高，防止因溫度太高CaCl₂?2H₂O會(huì)失水，故答案為：溫度太高CaCl₂?2H₂O會(huì)失水；
（6）①樣品中n（Cl^-）=0.04000mol?L^-1×0.02L×10=0.008mol，根據(jù)n（AgCl）=2n（CaCl₂.2H₂O），則
n（CaCl₂.2H₂O）=0.004mol，所以m（CaCl₂.2H₂O）=0.004mol×147g/mol=0.588g，
則有：

0.588

0.75

×100%=78.40%，故答案為：78.40%；
②樣品中存在少量的NaCl，對(duì)氯化鈣晶體加熱使之失去結(jié)晶水操作中，干燥溫度過(guò)高時(shí)CaCl₂?2H₂O 晶體失去部分結(jié)晶水，會(huì)給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)誤差；
故答案為：樣品中存在少量的NaCl或干燥溫度過(guò)高時(shí)CaCl₂?2H₂O 晶體失去部分結(jié)晶水．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查實(shí)驗(yàn)的基本操作、實(shí)驗(yàn)儀器的選擇、實(shí)驗(yàn)誤差分析，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析、實(shí)驗(yàn)和計(jì)算能力的考查，注意離子的檢驗(yàn)方法和常見儀器的使用，樣品純度的分析要注意溶液中可能發(fā)生的反應(yīng)，難度中等．