Question

6．医用氯化钙可用于生产补钙、抗过敏和消炎等药物．以工业碳酸钙为原料（含量为97.5%，含有少量Na⁺、Al³⁺、Fe³⁺等杂质）生产医药级二水合氯化钙的主要流程如图：

（1）除杂操作时加入试剂A，调节溶液的pH为8.0～8.5，以除去溶液中少量的Al³⁺、Fe³⁺．试剂A是 Ca（OH）₂，还可以选择b．
a．NaOH    b．NH₃   c．Na₂CO₃
（2）请指出下列操作的名称：操作1过滤；操作2蒸发浓缩、降温结晶；操作1中所用的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯．
（3）酸化操作是加入过量盐酸，调节溶液的pH为4.0，目的之一是为了将少量的Ca（OH）₂转化为CaCl₂．
（4）写出加入碳酸铵所发生的反应的方程式：CaCl₂+（NH₄）₂CO₃=CaCO₃↓+2NH₄Cl
写出溶液2的一种用途作氮肥．
（5）测定样制得品中Cl^-含量的方法是：称1.5g样品，溶解，滴加过量的 AgNO₃ 溶液，过滤、洗涤、干燥，称得沉淀质量为2.87g，证明沉淀洗净的标准是：取最后一次洗涤的滤液，滴加NaCl试剂，若无明显现象，则已经洗净．
（6）计算上述样品中CaCl₂•2H₂O的质量分数为：98%．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：样品中有少量氯化钠．

Answer 1

分析 （1）含有Na⁺、Al³⁺、Fe³⁺等杂质的碳酸钙与盐酸反应后得到含有Ca²⁺、Na⁺、Al³⁺、Fe³⁺、Cl^-、H⁺等离子的溶液，调节溶液的pH为8.0～8.5，使Al³⁺、Fe³⁺沉淀而除去，由流程图知加入氢氧化钙或通入氨气均不引入杂质．
（2）沉淀需要过滤分离，所以操作I为过滤，得到碳酸钙后需要加入盐酸使其转化为氯化钙溶液，氯化钙溶液经过蒸发浓缩、冷却、结晶则可得到CaCl₂•2H₂O晶体．过滤需要的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和漏斗．
（3）酸化操作是加入过量盐酸，调节溶液的pH为4.0，目的之一是为了将少量的Ca（OH）₂转化为CaCl₂．
（4）加入碳酸铵后，溶液中的钙离子与碳酸根离子结合生成碳酸钙沉淀；溶液2中含有铵根，铵盐可作化肥．
（5）考虑AgNO₃溶液与氯离子反应生成氯化银沉淀．
（6）根据“称得沉淀质量为2.87g”，利用化学方程式进行计算上述样品中CaCl₂•2H₂O的质量分数；考虑样品中有少量氯化钠．

解答 解：（1）含有Na⁺、Al³⁺、Fe³⁺等杂质的碳酸钙与盐酸反应后得到含有Ca²⁺、Na⁺、Al³⁺、Fe³⁺、Cl^-、H⁺等离子的溶液，调节溶液的pH为8.0～8.5，使Al3+、Fe3+沉淀而除去，由流程图知加入氢氧化钙或通入氨气均不引入杂质，故答案为b．
（2）沉淀需要过滤分离，所以操作I为过滤，得到碳酸钙后需要加入盐酸使其转化为氯化钙溶液，氯化钙溶液经过蒸发浓缩、冷却、结晶则可得到CaCl₂•2H₂O晶体．过滤需要的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和漏斗．
（3）酸化操作是加入过量盐酸，调节溶液的pH为4.0，目的之一是为了将少量的Ca（OH）₂转化为CaCl₂．
（4）加入碳酸铵后，溶液中的钙离子与碳酸根离子结合生成碳酸钙沉淀，故加入碳酸铵所发生的反应的方程式：CaCl₂+（NH₄）₂CO₃=CaCO₃↓+2NH₄Cl，溶液2的一种用途作氮肥．
（5）测定样制得品中Cl^-含量的方法是：称1.5g样品，溶解，滴加过量的 AgNO₃ 溶液，过滤、洗涤、干燥，称得沉淀质量为2.87g，证明沉淀洗净的标准是：取最后一次洗涤的滤液，滴加 NaCl试剂，若 无明显现象，则已经洗净．
（6）根据“称得沉淀质量为2.87g”，设样品中CaCl₂•2H₂O的质量为x，
CaCl₂•2H₂O+2AgNO₃=Ca（NO₃）₂+2AgCl↓+2H₂O
147                         287
x                           2.87g
则$\frac{147}{287}=\frac{x}{2.87g}$，解得x=1.47g，故样品中CaCl₂•2H₂O的质量分数为：$\frac{1.47g}{1.5g}×100%$=98%．
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：样品中有少量氯化钠．
故答案为：
（1）b； （2）过滤； 降温结晶；烧杯；（3）Ca（OH）₂； （4）CaCl₂； 作氮肥； 
（5）NaCl（或者Na₂CO₃，合理即可）；无明显；（6）98%；样品中有少量氯化钠（或少量晶体失水）

点评 本考点属于物质的分离和提纯，考查氯化钙晶体制备工艺流程的有关判断，是中考的重点也是一个难点，物质的溶解性要记牢，还要加强记忆除去常用离子和特殊离子的方法，从而突破难点．根据物质的溶解性和除杂质的条件，要认真分析，综合把握．