Question

【题目】无水CaCl2具有强烈的吸湿性，在空气中易潮解，可用作干燥剂、脱水剂、混凝防冻剂等。以工业碳酸钙矿石（含有少量SiO2 、Fe2O3、Al2O3、FeCO3等杂质）生产无水氯化钙的主要流程如下：

（1）为了提高步骤（1）的反应速率，可以采取的措施是________________________。

（2）加入试剂b 的目的是使溶液酸化，试剂b 可以选择下列试剂__________（填序号）。

①硫酸 ②硝酸 ③氢硫酸 ④盐酸

（3）写出步骤（2）的离子方程式______________________________。

（4）步骤（5）用到的操作方法有蒸发浓缩、______________________________。

（5）已知A13+、Fe2+、Fe3+生成氢氧化物沉淀的pH 如下：

	Al (OH)3			Fe(OH)2	Fe(OH)3
开始沉淀	3.7	开始溶解	7.8	6.5	1.5
沉淀完全	5.3	完全溶解	10.0	9.7	3.3

加入试剂a的目的是调节溶液的pH，调节pH 的范围为_______________________________。

（6）已知某一温度时Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38，向0.01 mol·L-1的FeCl3 溶液中加入NaOH 固体，假设溶液的体积不变，要生成Fe(OH)3沉淀，应使溶液中的c(OH-)最小为__________mol·L-1；Fe3+沉淀完全时，溶液中c(OH-) 最小为__________mol·L-1。

（7）测定样品中Cl-含量的方法是：a.称取0.7500g 样品，溶解，在250mL 容量瓶中定容；b.量取25.00mL 待测液于锥形瓶中； c.用0.05000mol·L-1AgNO3 溶液滴定至终点，消耗AgNO3溶液体积的平均值为25.00mL。计算上述样品中CaCl2 的质量分数为________________________。

Answer 1

【答案】 把矿石磨成粉 ④ 2Fe2++2H++ClO-= 2Fe3++Cl-+ H2O 冷却结晶、过滤 7.8＞pH≥5.3 2.0×10-12 2.0×10-11 0.9250(或92.50%)

【解析】工业碳酸钙矿石（含有少量SiO2、Fe2O3、Al2O3、FeCO3等杂质），由图矿石酸溶之后滤渣I为二氧硅，滤液I中含Fe2＋、Fe3＋、Al3＋，加漂白粉将Fe2＋氧化成Fe3＋，用试剂调节pH，将铝和铁除去。（1）为了提高步骤（1）的反应速率，可以采取的措施是把矿石磨成粉等方法，（2）只能加盐酸，加其它酸会引入杂质离子。故选④；（3）步骤（2）的离子方程式 2Fe2++2H++ClO-= 2Fe3++Cl-+ H2O；（4）步骤（5）用到的操作方法有蒸发浓缩、冷却结晶、过滤；（5）加入试剂a的目的是调节溶液的pH，确保铝以氢氧化铝的形式存在，调节pH的范围为7.8＞pH≥5.3；（6）Fe(OH)3开始沉淀时，Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38=c3(OH-)c(Fe3＋),c(Fe3＋)=0.01 mol·L-1时，c3(OH-)=8.0×10-38/0.01 ,得要生成Fe(OH)3沉淀，应使溶液中的c(OH-)最小为c(OH-)= 2.0×10-12mol·L-1；Fe3+沉淀完全时，浓度小10-5mol·L-1，Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38=c3(OH-)c(Fe3＋),c(Fe3＋)=10-5mol·L-1时，c3(OH-)=8.0×10-38/10-5 ，Fe3+沉淀完全时，溶液中c(OH-)最小为 2.0×10-11mol·L-1；（7）样品中n（Cl－）=0.05000mol·L-1×0.02500L×10=0.0125mol，根据n（AgCl）=2n（CaCl2），则n（CaCl2）=0.006250mol，所以m（CaCl2）=0.06250mol×111g·mol－1=0.69375g，则有：0.69375g/0.7500g ×100%=92.5%。