题目内容

【题目】溴化钙是一种溴化物,用于石油钻井,也用于制造溴化铵及光敏纸、灭火剂、制冷剂等。制备CaBr2·2H2O的主要流程如下:

1)与液溴的反应温度不能超过40℃的原因是

2)滤渣的成分可能是

3)试剂M ,加入M的目的是

4)操作的步骤为蒸发浓缩、 、洗涤、干燥

5)将氨气通入石灰乳,加入溴,于65°C进行反应也可制得溴化钙,此反应中还会生成一种无色气体,写出反应的化学方程式

6)制得的CaBr2·2H2O可以通过以下方法测定纯度:称取500g样品溶于水,滴入足量Na2CO3溶液,充分反应后过滤,将滤渣洗涤、烘干、冷却,称量。得到200g固体,则CaBr2·2H2O的质量分数为 。(相对原子质量:Ca—40 Br—80 H—1 O—16

【答案】15分)(1)防止液溴挥发,降低原料利用率

2FeFe(OH)2 Fe(OH)3

3HBr2分),除去过量的Ca(OH)2

4)冷却结晶、过滤

53 Ca(OH)2 + 3Br2 + 2NH3 3CaBr2 + N2↑+ 6H2O

694.40%

【解析】试题分析:(1)因为液溴易挥发,温度太高,则生成溴化亚铁的产率降低,所以与液溴的反应温度不能超过40℃的原因是防止液溴挥发,降低原料利用率;

2)溴化亚铁与氢氧化钙反应生成溴化钙和氢氧化亚铁,同时氢氧化亚铁可能被氧化为氢氧化铁,上步中铁也可能是过量的,所以滤渣的成分可能是FeFe(OH)2 Fe(OH)3

3)因为氢氧化钙是过量的,所以过量的氢氧化钙存在于滤液中,所以加入的M物质与过量的氢氧化钙反应,同时不能引入新的杂质,则MHBr,与氢氧化钙反应生成溴化钙和水;加入HBr的目的就是除去过量的氢氧化钙;

4)从滤液得到晶体的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,最终得到溴化钙晶体,则缺少的步骤是冷却结晶、过滤;

5)根据题意,氢氧化钙与氨气、溴单质也能得到溴化钙,同时得到无色气体,因为Br元素的化合价降低,则有一种元素的化合价应升高,根据氧化还原反应规律,则氨气中N元素的化合价升高,所以无色气体为氮气,根据元素守恒,则产物中还有水生成,则反应的化学方程式是3 Ca(OH)2 + 3Br2 + 2NH3 3CaBr2 + N2↑+ 6H2O

6)溴化钙溶于水后,再加入碳酸钠溶液,则生成碳酸钙沉淀,所以2.00g固体为碳酸钙,其物质的量是0.02mol,则溴化钙的物质的量是0.02mol,所以CaBr2·2H2O的质量是0.02mol×40+160+36g/mol=4.72g,所以CaBr2·2H2O的质量分数是4.72g/5.00g×100%=94.4%

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