Question

8．某研究小組利用乳酸鈣和FeCl₂為原料生產(chǎn)乳酸亞鐵（[CH₃CH（OH） COO]₂Fe•3H₂O） 和醫(yī)用二水合氯化鈣晶體（CaCl₂•2H₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為97.3%～99.3%），制備流程如下：

（1）實(shí)驗(yàn)室常用兩種方案制備FeCl₂，寫出原子利用率為100%的反應(yīng)的化學(xué)方程式Fe+2FeCl₃=3FeCl₂；在FeCl₂溶液中需要加鐵粉
（2）制備乳酸亞鐵晶體是向乳酸鈣溶液中加入過(guò)量的FeCl₂溶液，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式[CH₃CH（OH）COO]₂Ca+FeCl₂+3H₂O$\frac{\underline{\;60-70℃\;}}{\;}$[CH₃CH（OH）COO]₂Fe•3H₂O↓+CaCl₂
（3）操作1、操作2、操作3依次為過(guò)濾、蒸餾、蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶．
（4）向“濾液a冶中先加H₂O₂溶液，作用是將亞鐵離子氧化為鐵離子．然后再調(diào)節(jié)溶液的 pH 約為5，目的是使鐵離子形成氫氧化鐵沉淀而除去．
（5）向“濾液b”加鹽酸的目的是調(diào)節(jié)溶液至中性或除去多余的氫氧化鈣．
（6）為測(cè)定樣品中CaCl₂•2H₂O的含量，稱取0.7600g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0.05000mol•L^-1AgNO₃溶液進(jìn)行三次滴定，消耗AgNO₃溶液的平均體積為20.39mL．計(jì)算樣品中CaCl₂•2H₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98.60%．

Answer 1

分析 流程中向乳酸鈣溶液中加入過(guò)量的FeCl₂溶液在60℃-70℃反應(yīng)30min生成[CH₃CH（OH）COO]₂Fe•3H₂O沉淀和CaCl₂溶液，過(guò)濾得到沉淀a為[CH₃CH（OH）COO]₂Fe•3H₂O，濾液a為CaCl₂和過(guò)量的FeCl₂溶液，向其中加入雙氧水，將二價(jià)鐵氧化成三價(jià)鐵離子，再加入氫氧化鈣溶液使鐵離子形成氫氧化鐵沉淀而除去，所以再過(guò)濾得到沉淀b為氫氧化鐵沉淀，濾液b為CaCl₂和過(guò)量的氫氧化鈣溶液，加鹽酸除去過(guò)量的氫氧化鈣，在蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶得到二水合氯化鈣晶體；沉淀a為[CH₃CH（OH）COO]₂Fe•3H₂O用乙醇洗滌后，洗滌液為含乙醇的溶液，通過(guò)蒸餾又回收乙醇，[CH₃CH（OH）COO]₂Fe•3H₂O沉淀低溫真空干燥得到乳酸亞鐵晶體，據(jù)此分析解答．

解答 解：（1）因?yàn)殍F與氯化鐵反應(yīng)制備氯化亞鐵時(shí)原子利用率為100%，所以氯化鐵和鐵發(fā)生化合反應(yīng)生成氯化亞鐵，方程式：Fe+2FeCl₃=3FeCl₂；又因?yàn)镕eCl₂溶液易被氧化，所以在FeCl₂溶液中需要加鐵粉放氧化，故答案為：Fe+2FeCl₃=3FeCl₂；鐵粉；
（2）向乳酸鈣溶液中加入過(guò)量的FeCl₂溶液在60℃-70℃反應(yīng)30min生成[CH₃CH（OH）COO]₂Fe•3H₂O沉淀和CaCl₂溶液，方程式為：[CH₃CH（OH）COO]₂Ca+FeCl₂+3H₂O$\frac{\underline{\;60-70℃\;}}{\;}$[CH₃CH（OH）COO]₂Fe•3H₂O↓+CaCl₂；故答案為：[CH₃CH（OH）COO]₂Ca+FeCl₂+3H₂O$\frac{\underline{\;60-70℃\;}}{\;}$[CH₃CH（OH）COO]₂Fe•3H₂O↓+CaCl₂；
（3）根據(jù)以上分析，操作1是分離固體與液體混合物中分離出固體的方法，是過(guò)濾，操作2是分離乙醇溶液中的乙醇，是蒸餾；操作3是從溶液中分離出晶體的方法，是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，
故答案為：過(guò)濾；蒸餾；蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶；
（4）根據(jù)以上分析，向“濾液a冶中先加H₂O₂溶液，作用是將亞鐵離子氧化為鐵離子；然后再調(diào)節(jié)溶液的 pH 約為5，目的是使鐵離子形成氫氧化鐵沉淀而除去，
故答案為：將亞鐵離子氧化為鐵離子；使鐵離子形成氫氧化鐵沉淀而除去；
（5）根據(jù)以上分析，濾液b中含有氫氧化鈣和氯化鈣，加入稀鹽酸時(shí)，氫氧化鈣與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣和水，因此加入稀鹽酸的目的是調(diào)節(jié)溶液至中性或除去多余的氫氧化鈣；故答案為：調(diào)節(jié)溶液至中性或除去多余的氫氧化鈣；
（6）樣品中n（Cl^-）=0.05000mol•L^-1×0.02039L×10=0.010195mol，根據(jù)n（AgCl）=2n（CaCl₂.2H₂O），則n（CaCl₂.2H₂O）=0.0050975mol，所以m（CaCl₂.2H₂O）=0.0050975mol×147g/mol=0.7493325g，則有：$\frac{0.7493225g}{0.7600g}$×100%=98.60%，
故答案為：98.60%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查混合物中含量的測(cè)定，涉及實(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、混合物分離及含量測(cè)定的計(jì)算等，注意有效數(shù)字問(wèn)題，題目綜合性較強(qiáng)，難度中等