Question

19．醫(yī)用氯化鈣可用于生產(chǎn)補鈣、抗過敏和消炎等藥物．以工業(yè)碳酸鈣（含有少量Na⁺、Al³⁺、Fe³⁺等雜質(zhì)）生產(chǎn)醫(yī)藥級二水合氯化鈣（CaCl₂•2H₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為97.0%-103.0%）的主要流程如圖：

（1）除雜操作是加入氫氧化鈣，調(diào)節(jié)溶液的pH為8.0-8.5，以除去溶液中的少量Al³⁺、Fe³⁺．檢驗Fe（OH）3是否沉淀完全的試驗操作是取少量上層清液與試管中，滴加KSCN溶液，若不出現(xiàn)血紅色，則表明Fe（OH）₃沉淀完全．
（2）酸化操作是加入鹽酸，調(diào)節(jié)溶液的pH約為4.0，其目的有：①將溶液中的少量Ca（OH）₂轉(zhuǎn)化為CaCl₂；②防止Ca²⁺在蒸發(fā)時水解；防止溶液吸收空氣中CO₂．
（3）測定樣品中Cl^- 含量的方法是：a．稱取0.7500g樣品，溶解，在250mL容量瓶中定容；b．量取25.00mL待測溶液于錐形瓶中；c．用0.05000mol•L-1AgNO₃溶液滴定至終點，消耗AgNO₃溶液體積的平均值為20.39mL．
①計算上述樣品中CaCl₂•2H₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.9%．
②若用上述辦法測定的樣品中CaCl₂•2H₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)有時超過100.0%（測定過程中產(chǎn)生的誤差可忽略），其可能原因有樣品中存在少量的NaCl或少量的CaCl₂.2H₂O失水．

Answer 1

分析 工業(yè)碳酸鈣（含有少量Na⁺、Al³⁺、Fe³⁺等雜質(zhì)），加入鹽酸可完全溶解生成氯化鈣、氯化鐵以及氯化鈉、氯化鋁等，加入氫氧化鈣溶液，以除去溶液中少量的Fe³⁺，然后在酸性條件下蒸發(fā)結(jié)晶可得到CaCl₂•2H₂O，
（1）Fe³⁺與KSCN反應(yīng)生成紅色物質(zhì)Fe（SCN）₃，檢驗Fe³⁺是否存在的，選用KSCN溶液；
（2）因在除雜過程中加入了Ca（OH）₂，故加入鹽酸與溶液中的少量Ca（OH）₂反應(yīng)使其轉(zhuǎn)化為CaCl₂；另Ca（OH）₂易吸收空氣中的CO₂，生成CaCO₃沉淀，故加入鹽酸還可以防止溶液吸收空氣中CO₂，Ca（OH）₂吸收空氣中的CO₂，生成CaCO₃沉淀，如果吸收大量的CO₂ 會導(dǎo)致最終質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低；
（3）①根據(jù)到達(dá)滴定終點生成氯化銀的物質(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，所以在計算時要注意這一點；
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：工業(yè)碳酸鈣（含有少量Na⁺、Al³⁺、Fe³⁺等雜質(zhì)），加入鹽酸可完全溶解生成氯化鈣、氯化鐵以及氯化鈉、氯化鋁等，加入氫氧化鈣溶液，以除去溶液中少量的Fe³⁺，然后在酸性條件下蒸發(fā)結(jié)晶可得到CaCl₂•2H₂O，
（1）Fe³⁺與KSCN反應(yīng)生成紅色物質(zhì)Fe（SCN）₃，檢驗Fe³⁺是否存在的，選用KSCN溶液，
故答案為：取少量上層清液，滴加KSCN溶液，若不出現(xiàn)血紅色，則表明Fe（OH）₃ 沉淀完全；
（2）酸化操作是加入鹽酸，調(diào)節(jié)溶液的pH約為4.0，其目的有：①將溶液中的少量Ca（OH）₂轉(zhuǎn)化為CaCl₂； ②防止Ca²⁺在蒸發(fā)時水解；③防止溶液吸收空氣中CO₂，
故答案為：將溶液中的少量Ca（OH）₂轉(zhuǎn)化為CaCl₂；防止Ca²⁺在蒸發(fā)時水解；防止溶液吸收空氣中CO₂；
（3）①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：$\frac{0.7493225g}{0.7500g}$×100%=99.9%，
故答案為：99.9%；
②樣品中存在少量的NaCl會導(dǎo)致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，
故答案為：樣品中存在少量的NaCl或少量的CaCl₂.2H₂O失水．

點評 本題考查混合物中含量的測定，涉及實驗的基本操作、實驗儀器的選擇、實驗誤差分析、混合物分離及含量測定的計算等，注意離子的檢驗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)，注意有效數(shù)字問題，題目綜合性較強，難度中等．