题目内容
【题目】医用氯化钙可用于生产补钙、抗过敏和消炎等,以工业碳酸钙(含少量Na+、Al3+、Fe3+等杂质)生产医药级二水合氯化钙(CaCl2、2H2O的质量分数为97.0%~103.0%)的主要流程如下:
已知:
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Al(OH)3 | |
开始沉淀时的pH | 2.3 | 4.0 | 开始溶解时的pH | 7.8 |
完全沉淀时的pH | 3.7 | 5.2 | 完全溶解时的pH | 10.8 |
(1)CaCO3与盐酸反应的离子方程式___________。
(2)“除杂”操作是加入氢氧化钙,调节溶液的pH范围为________,目的是除去溶液中的少量Al3+、Fe2+。
(3)过滤时需用的比玻璃器有__________。
(4)“酸化”操作是加入盐酸,调节溶液的pH约为4.0,其目的有:①防止氢氧化钙吸收空气中的二氧化碳;②防止Ca2+在蒸发时水解;③_______。
(5)蒸发结晶要保持在160℃的原因是__________。
(6)测定样品中Cl-含量的方法是:称取0.750 0 gCaCl2·2H2O样品,溶解,在250 mL容量瓶中定容;量取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中;用0.050 00 mol/L AgNO3溶液滴定至终点(用K2Cr2O2),消耗AgNO3溶液体积的平均值为20.39 mL。
①上述测定过程中需用溶液润洗的仪器有________。
②计算上述样品中CaCl2·2H2O的质量分数为_______。(保留四位有效数字)
③若用上述方法测定的样品中CaCl2·2H2O的质量分数偏高(测定过程中产生的误差可忽略),其可能原因有________;__________。
【答案】CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O5.2≤PH<7.8玻璃棒、烧杯、普通漏斗将溶液中少量的Ca(OH)2转化为CaCl2温度太高,CaCl22H2O会失水滴定管99.91%样品中存在少量NaCl(或少量CaCl22H2O会失水)
【解析】
试题分析:以工业碳酸钙(含少量Na+、Al3+、Fe3+等杂质)生产医用二水合氯化钙,由制备流程可知,碳酸钙与盐酸反应,溶解后加氢氧化钙除去Al3+、Fe3+等杂质,过滤分离出沉淀,滤液加盐酸除去过量的碱,蒸发结晶可得到CaCl22H2O,但温度过高使CaCl22H2O分解失去结晶水,并结合CaCl22H2O~2Cl-~2AgNO3计算。
解析:(1)CaCO3与盐酸反应的离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O;
(2)根据表中数据可知要除去Al3+、Fe3+等杂质,溶液的pH不能超过7.8,所以范围是5.2≤pH<7.8;
(3)过滤分离出Fe(OH)3、Al(OH)3,需要烧杯、漏斗、玻璃棒;
(4)加入的氢氧化钙是过量的 ,因此酸化时加入盐酸的另一个目的为除去过量的氢氧化钙;
(5)蒸发结晶要保持在160℃,是因温度太高CaCl22H2O会失去结晶水;
(6)①滴定实验中需要润洗的是滴定管;
②称取0.7500g样品并配成250mL溶液,分别取该溶液25.00mL于三个锥形瓶中,用0.05mol/LAgNO3溶液进行三次滴定,消耗 AgNO3溶液的平均体积为20.39mL,由CaCl22H2O~2Cl-~2AgNO3可知,样品中含CaCl22H2O的质量分数为;
②若所测样品 CaCl22H2O的质量分数偏高(忽略其它实验误差),可能的原因之一为Na+没除去析出NaCl,消耗的硝酸银偏大,导致测定结果偏大,也可能是少量CaCl22H2O会失水,导致测定结果偏高。