Question

【题目】氯化钙可用于生产补钙、抗过敏和消炎等药物。以工业碳酸钙（含有少量Al3+、Fe3+等杂质）生产医药级二水合氯化钙（CaCl2·2H2O）的主要流程如下：

完成下列填空：

(1)除杂操作是加入物质A来调节溶液的pH，以除去溶液中的Al3+、Fe3+，根据下表所给信息，此时控制溶液的pH范围是_____________，加入的物质A是___________（写化学式）。

	开始沉淀时的pH	沉淀完全时的pH	沉淀开始溶解时的pH
Al(OH)3	3.3	5.2	7.8
Fe(OH)3	1.5	4.1	－

(2)检验Fe3+是否沉淀完全的实验操作是____________________________________________。

(3)酸化操作是加入盐酸，调节溶液的pH，其目的是_________________________________。

(4)测定制得的样品的纯度，可采用如下方案：

a．称取0.750 g样品，溶解，在250 mL容量瓶中定容；

b．量取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中；

c．用0.050 mol/L AgNO3溶液滴定至终点，消耗AgNO3溶液体积的平均值为20.39 mL。

①上述测定过程中，需要用到的玻璃仪器除了容量瓶、锥形瓶，还有__________________。

②计算上述样品中CaCl2·2H2O的质量分数为__________________（保留三位有效数字）。

③若配制和滴定操作均无误，但最终测定的样品中CaCl2·2H2O的质量分数偏高，写出可能导致该结果的一种情况___________________________________________。

Answer 1

【答案】5.2≤pH＜7.8 Ca(OH)2 或CaO或CaCO3 取少量上层清液，滴加KSCN溶液，若不出现血红色，表明Fe(OH)3沉淀完全 将溶液中的少量Ca(OH)2转化为CaCl2 烧杯、玻璃棒、胶头滴管、滴定管 99.9% 蒸发结晶过程中，温度过高，使CaCl2·2H2O失去部分结晶水

【解析】

工业碳酸钙加过量盐酸进行溶解，得到Ca2+、Al3+、Fe3+，加入物质A来调节溶液的pH，以除去溶液中的Al3+、Fe3+，根据沉淀对应的pH表，需要把二者沉淀完全，pH最小为5.2，但是当pH大于等于7.8，氢氧化铝开始溶解，故调节pH范围是5.2≤pH＜7.8；加入的A能调节pH，但是不能引入新杂质，则可以选用Ca(OH)2 或CaO或CaCO3；过滤后滤液进行盐酸酸化，在160℃蒸发结晶，得产品CaCl2·2H2O。

(1)根据分析，加入物质A来调节溶液的pH，此时控制溶液的pH范围是5.2≤pH＜7.8；加入的物质A是Ca(OH)2 或CaO或CaCO3（填一种即可）；

(2)检验Fe3+是否沉淀完全的实验操作是：取少量上层清液，滴加KSCN溶液，若不出现血红色，表明Fe(OH)3沉淀完全；

(3)酸化操作是加入盐酸，调节溶液的pH，其目的是将溶液中的少量Ca(OH)2转化为CaCl2，防止产物中混有Ca(OH)2杂质；

(4) ①测定样品的纯度过程中，a为配制一定体积物质的量浓度溶液的过程，需要用到的玻璃仪器：烧杯、玻璃棒、250mL容量瓶、胶头滴管；b、c为滴定过程，需要用到的玻璃仪器：锥形瓶、滴定管；故上述测定过程中，需要用到的玻璃仪器除了容量瓶、锥形瓶，还有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、滴定管；②使用AgNO3溶液滴定样品的CaCl2·2H2O，n（Ag+）=0.050 mol/L×20.39 ×10-3L=1.0195 ×10-3mol，则25mL中含n（Cl-）=1.0195×10-3mol，250 mL中含n（Cl-）=1.0195×10-2mol，含n（CaCl2·2H2O）=5.0975×10-3mol，m（CaCl2·2H2O）=5.0975×10-3mol×147g·mol-1=0.7493g，样品CaCl2·2H2O的质量分数==99.9%；③蒸发结晶过程中，温度过高，使CaCl2·2H2O失去部分结晶水，而计算的时候仍按照没有失去结晶水的化合物质量计算，故最终测定的样品中CaCl2·2H2O的质量分数偏高。