Question

以工業(yè)碳酸鈣（含少量Na⁺、A1³⁺、Fe³⁺等雜質(zhì)）生產(chǎn)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%）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(yīng)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(shí)A1³⁺、Fe³⁺沉淀完全，則濾渣主要成分的化學(xué)式為

 

．
②過濾時(shí)需用的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外還有

 

．
（3）酸化時(shí)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(shí)發(fā)生水解．
（4）操作Ⅰ中應(yīng)包括

 

、

 

、過濾等實(shí)驗(yàn)步驟．
（5）為測(cè)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(jìn)行滴定，消耗AgNO₃溶液的體積為20.40mL．
①通過計(jì)算，樣品含CaCl₂?2H₂O的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為

 

．（只寫計(jì)算式不計(jì)算結(jié)果）．
②若所測(cè)樣品CaCl₂?2H₂O的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)偏高（忽略其它實(shí)驗(yàn)操作誤差），可能的原因之一為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì),物質(zhì)的分離、提純和除雜,探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量

專題：實(shí)驗(yàn)題

分析：（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）①根據(jù)鋁鹽、鐵鹽的性質(zhì)來進(jìn)行回答；
（3）①鹽酸可以和氫氧化鈣發(fā)生反應(yīng)；
（4）氯化鈣溶液獲得氯化鈣晶體的方法：蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)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(guān)系式：CaCl₂～2AgNO₃，代入數(shù)據(jù)計(jì)算即可；
②根據(jù)可能會(huì)引起實(shí)驗(yàn)誤差的情況來回答．

解答： 解：（1）碳酸鈣與鹽酸的反應(yīng)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(shí)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(shí)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(jié)晶，過濾，洗滌，干燥；
故答案為：蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶；
（5）①氯化鈣溶液和硝酸銀反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是氯離子和銀離子之間的反應(yīng)，根據(jù)氯元素守恒，即CaCl₂～2AgNO₃，設(shè)和硝酸銀反應(yīng)的氯化鈣的物質(zhì)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(zhì)的量=0.00051mol×

250

25

=0.0051mol
樣品中CaCl₂?2H₂O的質(zhì)量分?jǐn)?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(duì)氯化鈣晶體加熱使之失去結(jié)晶水操作中，干燥溫度過高時(shí)CaCl₂?2H₂O 晶體失去部分結(jié)晶水，會(huì)給實(shí)驗(yàn)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(shí)CaCl₂?2H₂O 晶體失去部分結(jié)晶水．

點(diǎn)評(píng)：本題是一道有關(guān)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)和物質(zhì)的分離和提純知識(shí)的綜合考查題，綜合性強(qiáng)，難度大．