Question

13．某研究小组以CaCl₂和H₂为原料，试图制备+1价Ca的化合物，结果发现产物中只有两种化合物（甲和乙）．元素组成分析表明化合物甲中钙、氯元素的质量分数分别为52.36%、46.33%；化合物乙的水溶液显酸性．请回答下列问题：
（1）生成甲的化学反应方程式为CaCl₂+H₂=CaHCl+HCl
（2）甲与水反应可得H₂，其化学方程式是2CaHCl+2H₂O=CaCl₂+Ca（OH）₂+2H₂↑．
（3）在加热条件下，乙的水溶液（浓）与MnO₂反应的离子方程式是2CaHCl+2H₂O=CaCl₂+Ca（OH）₂+2H₂↑；乙的水溶液与Fe反应所得的溶液不稳定，保存该溶液的措施是保持FeCl₂溶液呈酸性，并加入铁粉防止氧化．
（4）请写出一个你认为可能得到CaCl的化学方程式（以CaCl₂为原料）Ca+CaCl₂=2CaCl．

Answer 1

分析 （1）分析表明化合物甲中钙、氯元素的质量分数分别为52.36%、46.33%，还有一种元素，根据反应中元素守恒知，另一种元素为氢元素，则其钙原子、氯原子和氢原子个数之比=$\frac{52.36%}{40}$：$\frac{46.33}{35.5}$：$\frac{1-52.36%-46.33%}{1}$=1：1：1，化合物乙的水溶液显酸性，则为氯化氢；
（2）甲和水反应生成氢气，同时生成氯化钙、氢氧化钙；
（3）二氧化锰和浓盐酸之间加热反应可以生成氯化锰、水以及氯气，氯化亚铁易被氧化为氯化铁，并且易水解，据此回答；
（4）氯化钙发生化合反应生成CaCl，氯化钙作氧化剂，则钙作还原剂．

解答 解：（1）分析表明化合物甲中钙、氯元素的质量分数分别为52.36%、46.33%，还有一种元素，根据反应中元素守恒知，另一种元素为氢元素，则其钙原子、氯原子和氢原子个数之比=$\frac{52.36%}{40}$：$\frac{46.33}{35.5}$：$\frac{1-52.36%-46.33%}{1}$=1：1：1，化学式为：CaHCl，不能成功制得+1价Ca的化合物，钙元素的化合价是+2价，生成甲的化学反应方程式CaCl₂+H₂=CaHCl+HCl，
故答案为：CaCl₂+H₂=CaHCl+HCl；
（2）CaHCl和水反应生成氢气，同时生成氯化钙、氢氧化钙，反应方程式为：2CaHCl+2H₂O=CaCl₂+Ca（OH）₂+2H₂↑，
故答案为：2CaHCl+2H₂O=CaCl₂+Ca（OH）₂+2H₂↑；
（3）二氧化锰和浓盐酸之间加热反应可以生成氯化锰、水以及氯气，实质是：2Cl^-+MnO₂+4H⁺$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，氯化亚铁易被氧化为氯化铁，加入铁粉防止氧化，并且氯化亚铁易水解，应保持FeCl₂溶液呈酸性．
故答案为：2Cl^-+MnO₂+4H⁺$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；保持FeCl₂溶液呈酸性，并加入铁粉防止氧化；
（4）氯化钙发生化合反应生成CaCl，氯化钙作氧化剂，则钙作还原剂，反应方程式为：Ca+CaCl₂=2CaCl，故答案为：Ca+CaCl₂=2CaCl．

点评 本题考查了物质间的反应，明确物质的性质是解本题关键，性质决定用途，是一道性质实验方案的设计题，题目难度中等．