Question

医用氯化钙可用于补钙、抗过敏和消炎等，以工业碳酸钙（含少量Na⁺、Al³⁺、Fe³⁺等杂质）生产医用二水合氯化钙（CaCl₂?2H₂O的质量分数为97.3-103.0%），工艺流程为：

（1）CaCO₃与盐酸反应的离子方程式

 

．
（2）除杂操作是加入氢氧化钙，调节溶液的pH为8.0～8.5，以除去溶液中少量的Al³⁺、Fe³⁺．检验Fe（OH）₃是否沉淀完全的实验操作是

 

．
（3）过滤时需用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外还有

 

．滤渣主要成分的化学式

 

．
（4）酸化时加盐酸的目的为：①

 

，②防止Ca²⁺在蒸发时发生水解．
（5）为什么蒸发结晶要保持在160℃：

 

．
（6）为测定样品中CaCl₂?2H₂O的含量，称取0.75g样品并配成250mL溶液，各取该溶液25.00mL，分别置于三个锥形瓶中，用0.04mol/LAgNO₃溶液进行三次滴定，消耗 AgNO₃溶液的平均体积为20.00mL．
①通过计算，样品中含CaCl₂?2H₂O的质量分数为

 

．
②若所测样品 CaCl₂?2H₂O的质量分数偏高（忽略其它实验误差），可能的原因之一为

 

．

Answer 1

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,制备实验方案的设计

专题：实验设计题

分析：工业碳酸钙加入盐酸可完全溶解生成氯化钙、氯化铁以及氯化铝等，加入氢氧化钙溶液调节溶液的pH为8.0～8.5，以除去溶液中少量的Al³⁺、Fe³⁺，然后在酸性条件下蒸发结晶可得到CaCl₂?2H₂O，
（1）碳酸钙可以和盐酸发生反应生成氯化钙、水以及二氧化碳；
（2）Fe³⁺与KSCN反应生成红色物质Fe（SCN）₃，检验Fe³⁺是否存在的，选用KSCN溶液；
（3）加入氢氧化钙生成氢氧化铝、氢氧化铁沉淀，过滤需要烧杯、玻璃棒和普通漏斗；
（4）加入过量盐酸，可中和氢氧化钙以及防止Ca²⁺在蒸发时发生水解；
（5）从溶液中得到晶体，加热温度不能过高，防止晶体分解；
（6）①根据到达滴定终点生成氯化银的物质的量等于消耗的硝酸银的物质的量这一关系求出消耗硝酸银的物质的量，则n（AgCl）=2n（CaCl₂.2H₂O），
据此可以算出实际上的CaCl₂.2H₂O的物质的量，进而求出质量．注意的是我们是从250mol中取25ml，所以在计算时要注意这一点；
②样品中存在少量的NaCl，根据 n（AgCl）2n（CaCl₂.2H₂O）可知，CaCl₂.2H₂O的物质的量增大．同样若CaCl₂.2H₂O失水导致分母变小，值偏大．

解答： 解：（1）碳酸钙可以和盐酸发生反应生成氯化钙、水以及二氧化碳，反应的离子方程式为CaCO₃+2H⁺═Ca²⁺+CO₂↑+H₂O，
故答案为：CaCO₃+2H⁺═Ca²⁺+CO₂↑+H₂O；
（2）Fe³⁺与KSCN反应生成红色物质Fe（SCN）₃，检验Fe³⁺是否存在的，选用KSCN溶液，操作为取少量上层清液于小试管中，滴加KSCN溶液，若不显红色，则Fe（OH）₃沉淀完全，
故答案为：取少量上层清液于小试管中，滴加KSCN溶液，若不显红色，则Fe（OH）₃沉淀完全；
（3）过滤时需用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外还有普通漏斗，加入氢氧化钙生成氢氧化铝、氢氧化铁沉淀，故答案为：普通漏斗；Fe（OH）₃、Al（OH）₃；
（4）因除去铁离子、铝离子需加入过量的氢氧化钙，加入盐酸，可中和氢氧化钙以及防止Ca²⁺在蒸发时发生水解，故答案为：除去过量的氢氧化钙；
（5）从溶液中得到晶体，加热温度不能过高，防止因温度太高CaCl₂?2H₂O会失水，故答案为：温度太高CaCl₂?2H₂O会失水；
（6）①样品中n（Cl^-）=0.04000mol?L^-1×0.02L×10=0.008mol，根据n（AgCl）=2n（CaCl₂.2H₂O），则
n（CaCl₂.2H₂O）=0.004mol，所以m（CaCl₂.2H₂O）=0.004mol×147g/mol=0.588g，
则有：

0.588

0.75

×100%=78.40%，故答案为：78.40%；
②样品中存在少量的NaCl，对氯化钙晶体加热使之失去结晶水操作中，干燥温度过高时CaCl₂?2H₂O 晶体失去部分结晶水，会给实验带来误差；
故答案为：样品中存在少量的NaCl或干燥温度过高时CaCl₂?2H₂O 晶体失去部分结晶水．

点评：本题主要考查实验的基本操作、实验仪器的选择、实验误差分析，为高频考点，侧重于学生的分析、实验和计算能力的考查，注意离子的检验方法和常见仪器的使用，样品纯度的分析要注意溶液中可能发生的反应，难度中等．