题目内容
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工艺流程为: ![]()
已知:查阅资料得知氢氧化物沉淀时的pH为:
| 氢氧化物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | |
| 开始沉淀时的pH | 2.3 | 4.0 | 开始溶解:7.8 |
| 完全沉淀时的pH | 3.7 | 5.2 | 完全溶解:10.8 |
(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 ,目的是除去溶液中少量的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)测定晶体样品的纯度:若用一定浓度的AgNO3溶液滴定一定质量的晶体样品,所测样品中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 。
(16分,每空2分)
(1)CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
(2)5.2~7.8(或之间的任意值、5.2≤pH<7.8) 静置,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;反之,则Fe(OH)3沉淀不完全
(3) 烧杯、玻璃棒、普通漏斗 Fe(OH)3、Al(OH)3
(4)除去过量的氢氧化钙(或防止氢氧化钙吸收空气中的二氧化碳,防止钙离子水解等,合理则给分)
(5)温度太高CaCl2 ·2H2O会失水
(6) Na+没除去析出NaCl,导致测定结果偏高(或少量CaCl2 ·2H2O失水)
解析试题分析:(1)盐酸是强酸,酸性比碳酸强,则难溶于水的碳酸钙易溶于盐酸,生成可溶性的氯化钙、二氧化碳气体和水,将易溶且易电离的化合物改写成离子形式,其余物质都保留化学式,删去实际上未反应的离子,则该反应为CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O;(2)根据表中氢氧化物完全沉淀时的pH可知,除去溶液中少量铁离子和铝离子应使溶液pH介于5.2~7.8之间或者5.2≤pH<7.8,低于3.7时铁离子不能完全变为氢氧化铁沉淀,低于5.2时铝离子不能完全变为氢氧化铝沉淀,高于7.8时,氢氧化铝开始变为偏铝酸根离子,溶液又引入新的杂质;检验氢氧化铁是否沉淀的方法就是检验溶液中是否存在铁离子,由于铁离子遇KSCN溶液变红的特征反应,通常设计的实验方案为:静置,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,反之,则Fe(OH)3沉淀不完全;(3)过滤属于化学实验基本操作,也是混合物分离与提纯的常用方法,主要使用烧杯、玻璃棒、普通漏斗等仪器;当溶液pH介于5.2~7.8之间时,铁离子、铝离子完全变为氢氧化铁沉淀、氢氧化铝沉淀,则过滤所得滤渣的成分为Fe(OH)3、Al(OH)3;(4)氢氧化钙是除杂试剂,除杂试剂一定过量,氢氧化钙是强碱,由于目标产物是氯化钙,则酸化时加入盐酸的目的是除去过量的氢氧化钙,将其转化为氯化钙,防止氢氧化钙吸收空气中的二氧化碳,且过量的盐酸受热易挥发逸出(逸出的氯化氢气体可循环利用),不能加硝酸或硫酸酸化,因为它们除去旧杂质时会引入硝酸根离子或硫酸根离子等新杂质;(5)结晶水化合物受热可能失去结晶水,蒸发结晶要控制温度在160℃的原因是,温度太高,二水合氯化钙会失去结晶水;(6)滴定原理为:Ag++Cl-=AgCl↓,若氯离子的物质的量偏大,则测定结果偏高;酸化后所得溶液主要含有氯化钙、氯化钠、氯化氢,蒸发结晶时逸出氯化氢,但是没有除去钠离子,则所得晶体是二水合氯化钙和氯化钠的混合物,氯元素的质量分数:CaCl2>NaCl> CaCl2?H2O >CaCl2?2H2O,因此晶体样品中含有NaCl或二水合氯化钙失去全部或部分结晶水得到的CaCl2或CaCl2?H2O,都能导致所含氯元素的质量分数偏高,则所测样品二水合氯化钙的质量分数偏高。
考点:考查有关物质制备的化学工艺流程推断题,涉及主要流程中离子方程式、控制溶液pH除去杂质金属阳离子、检验铁离子是否沉淀完全的方案、过滤所用仪器、滤渣成分、酸化的目的、控制温度的原因、样品纯度测定结果偏高的原因等。
氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某兴趣小组拟选用如下装置制备氢化钙。![]()
回答下列问题:
(1)检查装置E气密性的操作方法是 。
(2)利用上述装置制取氢化钙时按气流方向连接顺序为i→___→___→___→ → → →a(填仪器接口的字母编号)。
(3)根据完整的实验装置进行实验,实验步骤如下:检查装置气密性后,装入药品;打开分液漏斗活塞;__________________(请按正确的顺序填入下列步骤的标号)。
| A.加热反应一段时间 | B.收集气体并检验其纯度 |
| C.关闭分液漏斗活塞 | D.停止加热,充分冷却 |
碱式碳酸铜是一种用途广泛的化工原料。工业上可用酸性刻蚀废液(主要含有Cu2+、Fe2+、Fe3+、H +、Cl-)制备,其制备过程如下:![]()
Cu2+、Fe2+、Fe3+生成沉淀的pH如下:
| 物 质 | Cu(OH)2 | Fe (OH)2 | Fe (OH)3 |
| 开始沉淀pH | 4.2 | 5.8 | 1.2 |
| 完全沉淀pH | 6.7 | 8.3 | 3.2 |
(1)滤渣的主要成分是 (写化学式)。
(2)调节反应A后溶液的pH范围应为 。选择的试剂最合适的是 (填序号)。
a.氨水 b.稀硫酸 c.氢氧化钠 d.碳酸铜
(3)反应B的温度如过高,则所得蓝绿色产品中可能会出现的杂质是 。
(4)将Na2CO3溶液滴入到一定量CuCl2溶液中得到沉淀。用相应的离子方程式表示:
① 沉淀只有CuCO3: ;
② 沉淀只有Cu(OH)2且放出气泡: 。
(5)碱式碳酸铜的组成可表示为:aCuCO3?bCu(OH)2?cH2O。要测定其组成,甲同学设计的实验方案中需要如下五个步骤:①称量样品的质量;②高温分解;③测出CO2的质量;④测出水蒸汽的质量;⑤称量CuO的质量。而乙同学认为除步骤②外,实验只需测定四个量中的三个即可,则合理的组合为 (填序号,写一组即可)。
下列实验不能达到预期实验目的的是( )
| 序号 | 实验内容 | 实验目的 |
| A | 向盛有10滴0.1 mol·L-1 AgNO3溶液的试管中滴加0.1 mol·L-1 NaCl溶液,至不再有沉淀生成,再向其中滴加0.1 mol·L-1 Na2S溶液 | 证明AgCl能转化为溶解度更小的Ag2S |
| B | 向2 mL甲苯中加入3滴酸性KMnO4溶液,振荡;向2 mL苯中加入3滴酸性KMnO4溶液,振荡 | 证明与苯环相连的甲基易被 氧化 |
| C | 向Na2SiO3溶液中通入CO2 | 证明碳酸的酸性比硅酸强 |
| D | 向淀粉溶液中加入稀硫酸,水浴加热,一段时间后,再加入新制的氢氧化铜悬浊液并加热 | 验证淀粉已水解 |
下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是( )。
| 选项 | 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
| A | 向淀粉溶液中加稀硫酸,加热片刻,滴加银氨溶液,再水浴加热 | 无银镜生成 | 淀粉未发生水解 |
| B | 向溶液X中加入稀盐酸,并将产生的无色气体通入澄清石灰水中 | 有白色沉淀生成 | 溶液X中一定含有CO或HCO |
| C | 将一片铝箔置于酒精灯外焰上灼烧 | 铝箔熔化但不滴落 | 铝箔表面有致密Al2O3薄膜,且Al2O3熔点高于Al |
| D | 取久置的绿矾(FeSO4·7H2O)溶于水,加入KSCN溶液 | 溶液变为血红色 | 绿矾部分或全部被氧化 |