题目内容

溴化钙(CaBr2·2H2O)是一种白色晶体,易溶于水,有很强的吸湿性,是光敏纸矿泉水和灭火剂的重要成分,在医药上用作治疗神经衰弱等的药物,也用作化学分析。用工业大理石(含有少量Al3+、Fe3+等杂质)制备溴化钙的主要流程如下

回答下列问题
(1)溶解时发生的主要反应的离子方程式为               
(2)除杂步骤控制溶液的pH约为8.0的目的是               ,               
(3)滤液用氢溴酸酸化的目的是           ,操作a主要包括               ,           和过滤
(4)制得的溴化钙晶体可以通过如下步骤测定其纯度:
①称取5.00g溴化钙晶体样品,②溶解;③滴入足量Naa2CO3溶液,充分反应后过滤,④烘干、冷却;⑤称量。若得到2. 00 g碳酸钙,则样品的纯度为               
(5)溴化钙晶体中溴离子和钙离子的检验
①将少量溴化钙晶体溶于水,加入硝酸酸化的AgNO3溶液,实验现象为               ,发生反应的离子方程式为               
②将少量溴化钙晶体溶于水,滴加草酸钠溶液,实验现象为               ,发生反应的离子方程式为               

(1)CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O(2分)
(2)确保Al3+和Fe3+沉淀完全;防止Al(OH)3溶解(各1分)
(3)除去过量的Ca(OH)2;蒸发浓缩;冷却结晶(各1分)
(4)94.4%(或0.944)(2分)
(5)①产生淡黄色浑浊(1分);Br-+Ag+=AgBr↓(2分)
②产生白色沉淀(1分);Ca2++C2O42-=CaC2O4↓(2分)

解析试题分析:解无机化学工艺流程题要注意:①审题头,明确化工生产的目的②审流程结合题给信息明确每一步的原理、目的和操作③答题要注意规范,注意化学用语的书写要求及实验操作的文字叙述;(1)大理石的主要成分为碳酸钙,与氢溴酸反应生成溴化钙、水和二氧化碳,离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O;(2)分析工业大理石的成分及流程图知,除杂的目的是除去Al3+和Fe3+,结合氢氧化铝为两性氢氧化物,溶于强酸强碱,控制溶液的pH约为8.0的目的是确保Al3+和Fe3+沉淀完全;防止Al(OH)3溶解;(3)滤液中含过量氢氧化钙,用氢溴酸酸化的目的是除去过量的Ca(OH)2;溶液中得晶体的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等;(4)根据质量守恒定律知,n(CaBr2)= n(CaCO3)=0.02mol,溴化钙晶体(CaBr2·2H2O)的质量为4.72g,质量分数为4.72/5.00×100%=94.4%;(5)①用硝酸酸化的硝酸银溶液检验溴离子,实验现象为产生淡黄色浑浊,离子方程式为Br-+Ag+=AgBr↓,②用草酸钠溶液检验钙离子,现象为产生白色沉淀,离子方程式为Ca2++C2O42-=CaC2O4↓。
考点:以无机化学工艺流程为载体考查离子方程式的书写、化学实验基本操作、化学计算及离子检验。

练习册系列答案
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铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr2O3,还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质,以下是以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的流程图:

已知:①4FeO·Cr2O3+ 8Na2CO3+ 7O28Na2CrO4 + 2 Fe2O3 + 8CO2↑;
②Na2CO3 + Al2O32NaAlO2 + CO2↑;③ Cr2O72-+ H2O2CrO42- + 2H+
(1)固体X中主要含有_________(填写化学式);要检测酸化操作中溶液的pH是否等于4.5,应该使用__________(填写仪器或试剂名称)。
(2)酸化步骤用醋酸调节溶液pH<5,其目的是_________________________________。

物质
溶解度/(g/100g水)
0°C
40°C
80°C
KCl
28
40.1
51.3
NaCl
35.7
36.4
38
K2Cr2O7
4.7
26.3
73
Na2Cr2O7
163
215
376
 
(3)操作Ⅲ有多步组成,获得K2Cr2O7晶体的操作依次是:加入KCl固体、蒸发浓缩、              、
过滤、_______、干燥。
(4)右表是相关物质的溶解度数据,操作Ⅲ发生反应的化学方程式是:Na2Cr2O7+2KCl→K2Cr2O7↓+2NaCl。该反应在溶液中能发生的理由是_______________。
(5)酸性溶液中过氧化氢能使Cr2O72-生成蓝色的过氧化铬(CrO5分子结构为), 该反应可用来检验Cr2O72-的存在。写出反应的离子方程式:                                                。
该反应                   (填“属于”或“不属于”)氧化还原反应。
(6)称取重铬酸钾试样2.500g配成250mL溶液,取出25mL与碘量瓶中,加入10mL2mol/ L  H2SO4和足量碘化钾(铬的还原产物为Cr3+),放于暗处5min。然后加入100mL水,加入3mL淀粉指示剂,用0.1200mol/LNa2S2O3标准溶液滴定(I2+2S2O32—=2I-+S4O62—)。
①判断达到滴定终点的依据是                                           ;
②若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40.00mL,则所得产品中重铬酸钾的纯度为         。(保留3位有效数字, K2Cr2O7的摩尔质量为294g/mol)。

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