题目内容

7．溴化钙是一种溴化物，用于石油钻井，也用于制造溴化铵及光敏纸、灭火剂、制冷剂等．制备CaBr2•2H2O的主要流程如图1：

（1）制备FeBr2时可用如下实验装置如图2（部分夹持装置略去），水浴加热．仪器a的名称是冷凝管，与液溴的反应温度不能超过40℃的原因是防止液溴挥发，降低原料利用率．
（2）滤渣的成分可能是Fe、Fe（OH）2 、Fe（OH）3．
（3）试剂M是HBr，加入M的目的是除去过量的Ca（OH）2．
（4）操作Ⅱ的步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
（5）溴化钙晶体中溴离子的检验：将少量溴化钙晶体溶于水，加入硝酸酸化的AgNO3溶液，实验现象为产生淡黄色浑浊，发生反应的离子方程式为Br-+Ag+═AgBr↓
（6）将氨气通入石灰乳，加入溴，于65°C进行反应也可制得溴化钙，此反应中还会生成一种无色气体，写出反应的化学方程式3Ca（OH）2 +3Br2+2NH3$\frac{\underline{\;65℃\;}}{\;}$3CaBr2+N2↑+6H2O．
（7）制得的CaBr2•2H2O可以通过以下方法测定纯度：称取5.00g样品溶于水，滴入足量Na2CO3溶液，充分反应后过滤，将滤渣洗涤、烘干、冷却，称量．得到2.00g固体，则CaBr2•2H2O的质量分数为94.40%．

分析 Fe与溴单质反应生成FeBr2 ，加过量的氢氧化钙，生成氢氧化亚铁沉淀，氢氧化亚铁易被氧气氧化为氢氧化铁，过滤得到滤液中主要CaBr2 ，在滤液中加HBr中和多余的氢氧化钙，然后蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到CaBr2•2H2O晶体；
（1）根据装置图可知，仪器a为冷凝管，溴单质受热易挥发；
（2）滤渣中除了是的氢氧化亚铁，还有剩余的Fe，和氧化生成的氢氧化铁；
（3）加入的氢氧化钙过量，加溴化氢除去；
（4）根据从溶液中提取固体溶质的操作分析；
（5）检验溴离子可以用硝酸银，产生浅黄色溴化银沉淀；
（6）氨气通入石灰乳，加入溴，在65℃反应生成溴化钙、氮气和水；
（7）根据CaBr2•2H2O～Na2CO3～CaCO3，由碳酸钙的质量求出CaBr2•2H2O，再求出质量分数

解答 解：Fe与溴单质反应生成FeBr2 ，加过量的氢氧化钙，生成氢氧化亚铁沉淀，氢氧化亚铁易被氧气氧化为氢氧化铁，过滤得到滤液中主要CaBr2 ，在滤液中加HBr中和多余的氢氧化钙，然后蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到CaBr2•2H2O晶体；
（1）根据装置图可知，仪器a为冷凝管，溴单质受热易挥发，所以控制反应在较低温度不能超过40℃进行，防止液溴挥发，降低原料利用率，
故答案为：冷凝管；防止液溴挥发，降低原料利用率；
（2）滤渣中除了是的氢氧化亚铁，还有剩余的Fe，和氧化生成的氢氧化铁，所以滤渣的成分可能是Fe、Fe（OH）2 、Fe（OH）3，
故答案为：Fe、Fe（OH）2 、Fe（OH）3；
（3）溴化亚铁溶液中加入过量的氢氧化钙，过滤得到的滤液含有溴化钙和氢氧化钙，加溴化氢除去多余的氢氧化钙，则加入的M为HBr，
故答案为：HBr；除去过量的Ca（OH）2；
（4）从溶液中提取固体溶质的操作为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，
故答案为：冷却结晶、过滤；
（5）溴化钙晶体中溴离子的检验：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 产生淡黄色浑浊，发生反应的离子方程式为Br-+Ag+═AgBr↓，
故答案为：硝酸酸化的AgNO3溶液；产生淡黄色浑浊；Br-+Ag+═AgBr↓；
（6）氨气通入石灰乳，加入溴，在65℃反应生成溴化钙、氮气和水，其反应的化学方程式为3Ca（OH）2 +3Br2+2NH3$\frac{\underline{\;65℃\;}}{\;}$3CaBr2+N2↑+6H2O，
故答案为：3Ca（OH）2 +3Br2+2NH3$\frac{\underline{\;65℃\;}}{\;}$3CaBr2+N2↑+6H2O；
（7）称取5.00g样品溶于水，滴入足量Na2CO3溶液，充分反应后过滤，将滤渣洗涤、烘干、冷却、称量，得到2.00g固体，则生成的固体为碳酸钙，
设样品中CaBr2•2H2O的质量为xg，
CaBr2•2H2O～Na2CO3～CaCO3，
236                 100
xg                  2.00g
则x=$\frac{236×2.00g}{100}$=4.72g，
则CaBr2•2H2O的质量分数为$\frac{4.72g}{5.00g}$×100%=94.40%，
故答案为：94.40%．

点评 本题考查了溴化钙晶体的制备实验方案设计，题目涉及化学实验基本操作、除杂质、离子方程式的书写、含量的计算等，题目难度中等，是对学生综合能力的考查，需要学生基本扎实的基础与分析问题、解决问题的能力．

练习册系列答案
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5．标准状况下，两个容积相等的贮气瓶，一个装有O2，一个装有CH4，两瓶气体具有相同的（　　）
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15．某酸性FeSO3溶液中含有少量的SnSO4，为得到纯净的硫酸亚铁晶体（FeSO4•xH2O），可向溶液中通入H2S气体至饱和，然后用硫酸酸化至pH=2．过滤后，将所得滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤，得到硫酸亚铁晶体．查阅资料，得到相关物质的有关数据如下表：
 25℃ pH 25℃ pH
 饱和H2S溶液 3.9 FeS开始沉淀 3.0
 SnS沉淀完全 1.6 FeS沉淀完全 5.5
（1）用硫酸亚铁晶体配置FeSO4溶液时还需加入的物质是铁粉和稀硫酸．
（2）为检验制得的硫酸亚铁晶体中是否含有Fe3+，可选用的试剂为AC．
A．KSCN溶液B．稀硫酸C．淀粉-KI溶液D．KMnO4溶液
（3）通入H2S气体至饱和的目的是除去溶液中的Sn2+离子，并防止Fe2+被氧化；用硫酸酸化至pH=2的目的是防止Fe2+离子生成沉淀．
（4）为研究硫酸亚铁晶体的热分解，某兴趣小组同学称取ag硫酸亚铁晶体样品，按图1装置进行高温加热，使其完全分解（硫酸亚铁晶体在高温条件下回分解为三种化合物和一种单质，该单质能使带火星的木条复燃），对所得产物进行探究，并通过称量装置B的质量测出x的值．

①装置B中无水硫酸铜粉末变蓝，质量增加12.6g，说明产物中有水，装置C中高锰酸钾溶液褪色，说明产物中含有二氧化硫．
②实验中要持续通入氮气，否则测出的x会偏小（填“偏于”、“偏于”或“不变”）．
③硫酸亚铁晶体完全分解后装置A中固体呈红棕色，将其加入足量稀盐酸中，固体全部溶解，得黄色溶液．
④某研究所利用SDTQ600热分析仪对硫酸亚铁晶体进行热分解，获得相关数据，绘制成的固体质量与分解温度的关系图如图2，根据图中有关数据，可计算出x为7．
2．硫酸亚锡（SnSO4）是一种重要的能溶于水的硫酸盐，广泛应用于镀锡工业．SnSO4的实验室制备设计路线如下：下列有关说法正确的是（　　）
A．SnCl2酸化是为了防止溶解时发生水解
B．反应I中发生的离子反应为：CO32-+2H+=CO2↑+H2O
C．漂洗时，将固体置于烧杯中，加蒸馏水洗涤过滤2～3次
D．操作1为过滤，操作2为结晶
12．（含NaCl杂质）中碳酸钠质量分数的实验方案．请回答下列某研究性学习小组设计了测定纯碱样品问题：
（1）碳酸根离子沉淀法．实验步骤：
①用托盘天平称取样品放入烧杯中加水溶解；
②加入足量BaCl2溶液充分反应．证明反应后BaCl2剩余的方法是静置，取少量上层清液滴加碳酸钠溶液，有白色沉淀生成，证明氯化钡剩余；
③过滤、洗涤、干燥、称量沉淀的质量为mg；
④样品中碳酸钠的质量分数为$\frac{106m}{197w}$×100%．
（2）气体法．学习小组利用如图装置测定样品中碳酸钠的质量分数．

①实验装置乙中盛放的试剂为浓硫酸，装置丁的作用是防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入丙中．
②学习小组通过测量丙装置实验前后的质量．确定二氧化碳的质量．实验中滴加稀硫酸的速度过快，产生的气流过急．会导致测得样品中碳酸钠的质量分数偏低（填写“偏高”“偏低”或“不变”）．
（3）测氯化钠法．请你完成下列实验方案：称取一定质量的样品放入烧杯中加水溶解：加入足量稀硝酸，再加入足量的硝酸银溶液；
过滤、洗涤、干燥、称量沉淀的质量；计算出氯化钠的质量，再得样品中碳酸钠的质量分数．
19．描述分子结构的下列叙述中，正确的是（　　）
A．12个碳原子不可能都在同一平面上
B．处于同一直线上的原子最多有4个
C．处在同一平面上的原子最多有20个
D．除苯环外的其余碳原子有可能都在同一直线上
16．在一定温度下的定容密闭容器中，下列情况能表明可逆反应：H2（g）+I2（g）?2HI（g）已达平衡的是（　　）
A．H2的生成速率与I2的生成速率相等
B．若单位时间内生成n mol H2的同时生成2n mol HI
C．H2、I2、HI的浓度相等
D．反应容器内的压强不随时间的变化而变化
17．下列物质间的转化，不可能通过一步反应实现的是（　　）
A．Cu---Cu（OH）2B．H2O2--O2C．CaCO3---CaCl2D．K2CO3--KCl

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