Question

某研究小组以CaCl₂和H₂为原料，试图制备 +1价Ca的化合物，结果发现产物中只有两种化合物（甲和乙）。元素组成分析表明化合物甲中钙、氯元素的质量分数分别为52.36%、46.33%；化合物乙的水溶液显酸性。请回答下列问题：

（1）该研究小组是否成功制得 +1价Ca的化合物？       （填“是”或“否”）。甲的化学式是      。

（2）甲与水反应可得H₂，其化学方程式是      。反应所得溶液经结晶后，可得到一种晶体，其化学式为CaCl₂· xCa(OH)₂· 12H₂O。为确定x的值，请设计实验方案      。

（3）在加热条件下，乙的水溶液（浓）与MnO₂反应的离子方程式是      ；乙的水溶液与Fe反应所得的溶液不稳定，保存该溶液的措施是      。

（4）请写出一个你认为可能得到CaCl的化学方程式（以CaCl₂为原料）      。

 

Answer 1

【答案】

（1）否     （1分）CaHCl     （2分）

（2）2CaHCl + 2H₂O = CaCl₂ + Ca(OH)₂ + 2H₂↑（2分）

取样，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，称重后求得n(Ca²⁺)；另一份加入AgNO₃溶液，得到AgCl沉淀，称重后求得n(Cl^-)， 用下式即可求得x值： （3分，其它合理答案也给分）

（3）2Cl^- + MnO₂ + 4H⁺ ＝ Mn²⁺ + Cl₂↑+ 2H₂O       （2分）

保持FeCl₂溶液呈酸性，并加入铁粉防止氧化        （2分）

（4）Ca + CaCl₂ = 2CaCl

【解析】

试题分析：（1）化合物甲中钙、氯元素的质量分数分别为52.36%、46.33%，加起来比100%小，表明该物质中还含有氢元素，其质量分数为：100%－52.36%－46.33%＝1.31%。因此，可以来确定甲这种物质的化学式：

N(Ca)︰N(Cl)︰N(H)＝

可以得出化学式为：CaHCl，可以看出没有得到所谓的正一价的钙。

（2）甲与水反应可得H₂，说明是发生了氢元素的自身氧化还原反应：

2CaHCl + 2H₂O = CaCl₂ + Ca(OH)₂ + 2H₂↑

取样，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，称重后求得n(Ca²⁺)；另一份加入AgNO₃溶液，得到AgCl沉淀，称重后求得n(Cl^-)， 用下式即可求得x值： 

（3）从第一步中可以知道，CaCl₂＋H₂＝CaHCl＋HCl

2Cl^- + MnO₂ + 4H⁺ ＝Mn²⁺ + Cl₂↑+ 2H₂O

乙的水溶液与Fe反应所得的是FeCl₂溶液，不稳定，一是容易被空气中的氧气氧化，二是二价铁离子会发生水解，保存该溶液的措施是保持FeCl₂溶液呈酸性，并加入铁粉防止氧化

（4）可以用强的还原剂来还原：如Ca + CaCl₂ = 2CaCl

考点：物质性质的测定。