题目内容

17．溴化钙具有易溶于水，易吸潮的性质，可用作阻燃剂、制冷剂，实验室用工业大理石（主要杂质是二氧化硅和氧化铁）制备溴化钙的主要流程图如图所示．

（1）试剂A的名称是氢溴酸；
（2）B溶液加入氨水的目的是除去Fe3+，确定加入氨水的目的已经实现的方法是静置，向上层清液中继续加氨水，若不再产生沉淀，说明Fe3+已经全部沉淀；
（3）本实验需要多次使用玻璃棒，则本实验中玻璃棒的主要作用是引流；
（4）C溶液中加入碳酸氢铵时的另一现象是产生气体，写出C与碳酸氢铵反应的离子方程式Ca2++2HCO3-=CaCO3↓+CO2+H2O；
（5）操作Ⅳ所含的主要过程依次是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤；
（6）制得的溴化钙可以通过如下步骤测定其纯度：
①称量8.50g无水溴化钙样品，
②溶解，
③滴入足量硝酸银溶液，充分反应后过滤，
④烘干、冷却（填操作过程），
⑤称量．若得到15.04g溴化银，则溴化钙的纯度为94.12%（保留两位小数）

分析 工业大理石（主要杂质是二氧化硅和氧化铁），加氢溴酸溶解，二氧化硅不溶于氢溴酸，过滤，不溶物为二氧化硅，溶液B含有Ca2+、Fe3+，加入氨水使铁离子转化为氢氧化铁沉淀，操作II为过滤，沉淀X为氢氧化铁，C溶液含Ca2+，C溶液中加入碳酸氢铵，生成二氧化碳、碳酸钙等，操作III为过滤，过滤得到E为碳酸钙，再加氢溴酸溶解，得到溴化钙溶液，可除去过量的氢氧化钙，然后经蒸发、浓缩、冷却结晶可得到溴化钙晶体；
（1）根据流程中E加A得到溴化钙判断；
（2）加氨水除去铁离子；继续加氨水，观察现象；
（3）过滤时用玻璃棒引流；
（4）钙离子与碳酸氢根离子反应生成二氧化碳和碳酸钙沉淀；
（5）根据从溶液中提取溶质的操作分析；
（6）④对滤渣洗涤，除去表面吸附的离子，然后烘干、冷却；
根据CaBr2～2AgBr可求CaBr2的质量为，进而计算质量分数．

解答 解：工业大理石（主要杂质是二氧化硅和氧化铁），加氢溴酸溶解，二氧化硅不溶于氢溴酸，过滤，不溶物为二氧化硅，溶液B含有Ca2+、Fe3+，加入氨水使铁离子转化为氢氧化铁沉淀，操作II为过滤，沉淀X为氢氧化铁，C溶液含Ca2+，C溶液中加入碳酸氢铵，生成二氧化碳、碳酸钙等，操作III为过滤，过滤得到E为碳酸钙，再加氢溴酸溶解，得到溴化钙溶液，可除去过量的氢氧化钙，然后经蒸发、浓缩、冷却结晶可得到溴化钙晶体；
（1）根据流程中E加A得到溴化钙可知，A为氢溴酸，故答案为：氢溴酸；
（2）溶液中加氨水，铁离子会转化为氢氧化铁沉淀，过滤即可除去铁离子；悬浊液静置后，在上层清液中继续加氨水，若不再产生沉淀，说明Fe3+已经全部沉淀；
故答案为：除去Fe3+；静置，向上层清液中继续加氨水，若不再产生沉淀，说明Fe3+已经全部沉淀；
（3）操作I、II、III均为分离固液混合物，为过滤，过滤时用玻璃棒引流，故答案为：引流；
（4）C溶液中加入碳酸氢铵时上层碳酸钙沉淀，另一现象是产生气体，则反应为钙离子与碳酸氢根离子反应生成二氧化碳和碳酸钙沉淀，其反应的离子方程式为：Ca2++2HCO3-=CaCO3↓+CO2+H2O；
故答案为：Ca2++2HCO3-=CaCO3↓+CO2+H2O；
（5）步骤Ⅴ的结果从溶液中得到CaBr2•6H2O，因此其操作步骤为蒸发浓缩，冷却结晶、过滤，
故答案为：蒸发浓缩，冷却结晶、过滤；
（6）④对滤渣洗涤，除去表面吸附的离子，然后烘干、冷却；
CaBr2 ～2AgBr
200     376
xg   15.04g
故CaBr2的质量为x=$\frac{15.04g×200}{376}$=8g，
溴化钙的纯度为=$\frac{8g}{8.50g}$×100%=94.12%；
故答案为：烘干、冷却；94.12%．

点评 本题以工艺流程的形式考查化学实验基本操作、计算、操作目的等，难度中等，是对学生综合能力的考查，需要学生基本扎实的基础与分析问题、解决问题的能力．

练习册系列答案
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