Question

6．以工业碳酸钙（含有少量Na⁺、Fe³⁺等杂质）生产医药级二水合氯化钙（CaCl₂•2H₂O的质量分数为97.0%～103.0%）的主要流程如下：

（1）溶解操作过程中发生反应的离子方程式是CaCO₃+2H⁺═Ca²⁺+CO₂↑+H₂O
除杂操作是加入Ca（OH）₂溶液，此过程中发生反应的离子方程式是Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓．
（2）酸化操作中加入的试剂a是稀盐酸，其目的是除去Ca（OH）₂杂质
（3）酸化之后进行的操作I是蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥．
（4）测定样品中Cl^-含量的方法是：
a．称取 0.7500g样品，溶解，在250mL容量瓶中定容；
b．从容量瓶中量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中；用AgNO₃溶液与之反应，消耗AgNO₃的物质的量为1.00x10^-3mol时，25.00mL待测溶液中的Cl^-恰好沉淀完全．
①计算上述样品中CaCl₂•2H₂O的质量分数为98.0%．
②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存在少量的NaCl；少量的CaCl₂.2H₂O失水．

Answer 1

分析 工业碳酸钙加入盐酸可完全溶解生成氯化钙、氯化铁以及氯化钠等，加入氢氧化钙溶液，以除去溶液中少量的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；加入氢氧化钙生成氢氧化铁沉淀；
（2）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；
（3）氯化钙溶液获得氯化钙晶体的方法：蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥；
（4）①根据氯元素守恒，得到氯化钙和硝酸银之间的关系式：2Ag⁺～2Cl^-～CaCl₂•2H₂O，代入数据计算即可；
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：工业碳酸钙加入盐酸可完全溶解生成氯化钙、氯化铁以及氯化钠等，加入氢氧化钙溶液，以除去溶液中少量的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，反应的离子方程式为CaCO₃+2H⁺═Ca²⁺+CO₂↑+H₂O，
加入氢氧化钙溶液Fe³⁺沉淀完全，形成氢氧化铁沉淀，反应的离子方程式为：Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓；
故答案为：CaCO₃+2H⁺═Ca²⁺+CO₂↑+H₂O；Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓；
（2）因除去铁离子需加入过量的氢氧化钙，加入稀盐酸，可中和氢氧化钙以及防止Ca²⁺在蒸发时发生水解且不引入新的杂质，
故答案为：稀盐酸；除去Ca（OH）₂杂质；
（3）氯化钙溶液获得氯化钙晶体的方法：蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥，
故答案为：蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥；
（4）①设样品中含CaCl₂•2H₂O为x mol．
由关系式：2Ag⁺～2Cl^-～CaCl₂•2H₂O
          2           1
       10^-3mol     $\frac{25}{250}$×x mol
解得x=5×10^-3mol
w（CaCl₂•2H₂O）=$\frac{5×10{\;}^{-3}mol×147g/mol}{0.7500g}$=98.0%，
故答案为：98.0%；
②样品中存在少量的NaCl会导致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，
故答案为：样品中存在少量的NaCl；少量的CaCl₂.2H₂O失水．

点评 本题考查了制备实验方案的设计，为高频考点，侧重于学生的分析、实验和计算能力的考查，计算时注意关系式的利用，注意的是从250mL中取25mL，所以在计算时要注意这一点，难度中等．