Question

某研究小組以CaCl₂和H₂為原料，制備+1價Ca的化合物，結果發(fā)現(xiàn)產物中只有兩種化合物（甲和乙）．元素組成分析表明化合物甲中鈣、氯元素的質量分數(shù)分別為52.36%、46.33%；化合物乙的水溶液顯酸性．請回答下列問題：
（1）該研究小組是否成功制得+1價Ca的化合物？

 

 （填“是”或“否”）．甲的化學式是

 

．
（2）甲與水反應可得H₂，其化學方程式是

 

．反應所得溶液經(jīng)結晶后，可得到一種晶體，其化學式為CaCl₂?xCa（OH）₂?12H₂O．為確定x的值，請設計實驗方案

 

．
（3）在加熱條件下，乙的水溶液（濃）與MnO₂反應的離子方程式是

 

；乙的水溶液與Fe反應所得的溶液不穩(wěn)定，保存該溶液的措施是

 

．
（4）請寫出一個你認為可能得到CaCl的化學方程式（以CaCl₂為原料）

 

．

Answer 1

考點：性質實驗方案的設計,制備實驗方案的設計

專題：實驗設計題

分析：（1）分析表明化合物甲中鈣、氯元素的質量分數(shù)分別為52.36%、46.33%，還有一種元素，根據(jù)反應中元素守恒知，另一種元素為氫元素，則其鈣原子、氯原子和氫原子個數(shù)之比=

52.36%

40

：

46.33

35.5

：

1-52.36%-46.33%

1

=1：1：1，化合物乙的水溶液顯酸性，則為氯化氫；
（2）甲和水反應生成氫氣，同時生成氯化鈣、氫氧化鈣；化學式為CaCl₂?xCa（OH）₂?12H₂O的物質，將其溶于水，加入碳酸鈉，得到CaCO₃沉淀，稱重后求得n（Ca²⁺）；另一份加入AgNO₃溶液，得到AgCl沉淀，稱重后求得n（Cl^-），用x=

2n(Ca2+)-n(Cl-)

n(Cl-)

即可求得x；
（3）二氧化錳和濃鹽酸之間加熱反應可以生成氯化錳、水以及氯氣，氯化亞鐵易被氧化為氯化鐵，并且易水解，據(jù)此回答；
（4）氯化鈣發(fā)生化合反應生成CaCl，氯化鈣作氧化劑，則鈣作還原劑．

解答： 解：（1）分析表明化合物甲中鈣、氯元素的質量分數(shù)分別為52.36%、46.33%，還有一種元素，根據(jù)反應中元素守恒知，另一種元素為氫元素，則其鈣原子、氯原子和氫原子個數(shù)之比=

52.36%

40

：

46.33

35.5

：

1-52.36%-46.33%

1

=1：1：1，化學式為：CaHCl，不能成功制得+1價Ca的化合物，鈣元素的化合價是+2價，
故答案為：否；CaHCl；
（2）CaHCl和水反應生成氫氣，同時生成氯化鈣、氫氧化鈣，反應方程式為：2CaHCl+2H₂O=CaCl₂+Ca（OH）₂+2H₂↑；化學式為CaCl₂?xCa（OH）₂?12H₂O的物質，將其溶于水，加入碳酸鈉，得到CaCO₃沉淀，稱重后求得n（Ca²⁺）；另一份加入AgNO₃溶液，得到AgCl沉淀，稱重后求得n（Cl^-），用x=

2n(Ca2+)-n(Cl-)

n(Cl-)

即可求得x值，
故答案為：2CaHCl+2H₂O=CaCl₂+Ca（OH）₂+2H₂↑；取樣，加稀HNO₃溶解后分成二等份，其中一份加入Na₂CO₃溶液，得到CaCO₃沉淀，稱重后求得n（Ca²⁺）；另一份加入AgNO₃溶液，得到AgCl沉淀，稱重后求得n（Cl^-），用x=

2n(Ca2+)-n(Cl-)

n(Cl-)

即可求得x值；
（3）二氧化錳和濃鹽酸之間加熱反應可以生成氯化錳、水以及氯氣，實質是：2Cl^-+MnO₂+4H⁺

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，氯化亞鐵易被氧化為氯化鐵，加入鐵粉防止氧化，并且氯化亞鐵易水解，應保持FeCl₂溶液呈酸性．
故答案為：保持FeCl₂溶液呈酸性，并加入鐵粉防止氧化；
（4）氯化鈣發(fā)生化合反應生成CaCl，氯化鈣作氧化劑，則鈣作還原劑，反應方程式為：Ca+CaCl₂=2CaCl，故答案為：Ca+CaCl₂=2CaCl．

點評：本題考查了物質間的反應，明確物質的性質是解本題關鍵，性質決定用途，是一道性質實驗方案的設計題，難度較大．