Question

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

（1）CaCO₃與鹽酸反應的離子方程式

 

．
（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Fe（OH）₃是否沉淀完全的實驗操作是

 

．
（3）過濾時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式

 

．
（4）酸化時加鹽酸的目的為：①

 

，②防止Ca²⁺在蒸發(fā)時發(fā)生水解．
（5）為什么蒸發(fā)結晶要保持在160℃：

 

．
（6）為測定樣品中CaCl₂?2H₂O的含量，稱取0.75g樣品并配成250mL溶液，各取該溶液25.00mL，分別置于三個錐形瓶中，用0.04mol/LAgNO₃溶液進行三次滴定，消耗 AgNO₃溶液的平均體積為20.00mL．
①通過計算，樣品中含CaCl₂?2H₂O的質量分數(shù)為

 

．
②若所測樣品 CaCl₂?2H₂O的質量分數(shù)偏高（忽略其它實驗誤差），可能的原因之一為

 

．

Answer 1

考點：物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用,制備實驗方案的設計

專題：實驗設計題

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)結晶可得到CaCl₂?2H₂O，
（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）Fe³⁺與KSCN反應生成紅色物質Fe（SCN）₃，檢驗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，過濾需要燒杯、玻璃棒和普通漏斗；
（4）加入過量鹽酸，可中和氫氧化鈣以及防止Ca²⁺在蒸發(fā)時發(fā)生水解；
（5）從溶液中得到晶體，加熱溫度不能過高，防止晶體分解；
（6）①根據(jù)到達滴定終點生成氯化銀的物質的量等于消耗的硝酸銀的物質的量這一關系求出消耗硝酸銀的物質的量，則n（AgCl）=2n（CaCl₂.2H₂O），
據(jù)此可以算出實際上的CaCl₂.2H₂O的物質的量，進而求出質量．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的物質的量增大．同樣若CaCl₂.2H₂O失水導致分母變小，值偏大．

解答： 解：（1）碳酸鈣可以和鹽酸發(fā)生反應生成氯化鈣、水以及二氧化碳，反應的離子方程式為CaCO₃+2H⁺═Ca²⁺+CO₂↑+H₂O，
故答案為：CaCO₃+2H⁺═Ca²⁺+CO₂↑+H₂O；
（2）Fe³⁺與KSCN反應生成紅色物質Fe（SCN）₃，檢驗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）過濾時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)時發(fā)生水解，故答案為：除去過量的氫氧化鈣；
（5）從溶液中得到晶體，加熱溫度不能過高，防止因溫度太高CaCl₂?2H₂O會失水，故答案為：溫度太高CaCl₂?2H₂O會失水；
（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：本題主要考查實驗的基本操作、實驗儀器的選擇、實驗誤差分析，為高頻考點，側重于學生的分析、實驗和計算能力的考查，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，難度中等．