Question

醫(yī)用氯化鈣可用于補(bǔ)鈣、抗過敏和消炎等，以工業(yè)碳酸鈣（含少量Na⁺、Al³⁺、Fe³⁺等雜質(zhì)）生產(chǎn)醫(yī)用二水合氯化鈣工藝流程為：

已知：查閱資料得知?dú)溲趸�物沉淀時(shí)的pH為：

氫氧化物	Fe(OH)3	Al(OH)3
開始沉淀時(shí)的pH	2.3	4.0	開始溶解：7.8
完全沉淀時(shí)的pH	3.7	5.2	完全溶解：10.8

 

（1）CaCO₃與鹽酸反應(yīng)的離子方程式                                        。

（2）除雜操作是加入氫氧化鈣，調(diào)節(jié)溶液的pH為                  ，目的是除去溶液中少量的Al^3＋、Fe^3＋。檢驗(yàn)Fe(OH)₃是否沉淀完全的實(shí)驗(yàn)操作是                 

                                                                 。

（3）過濾時(shí)需用的玻璃儀器有               。濾渣主要成分的化學(xué)式            。

（4）酸化時(shí)加鹽酸的目的為：①                                   ，②防止Ca²⁺ 在蒸發(fā)時(shí)發(fā)生水解。

（5）為什么蒸發(fā)結(jié)晶要保持在160℃：                                        。

（6）測(cè)定晶體樣品的純度：若用一定濃度的AgNO₃溶液滴定一定質(zhì)量的晶體樣品，所測(cè)樣品中CaCl₂ ·2H₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高（忽略其它實(shí)驗(yàn)誤差），可能的原因之一為                                      。

 

Answer 1

【答案】

（16分，每空2分）

（1）CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O

（2）5.2~7.8（或之間的任意值、5.2≤pH<7.8）      靜置，取少量上層清液于小試管中，滴加KSCN溶液，若不顯紅色，則Fe(OH)₃沉淀完全；反之，則Fe(OH)₃沉淀不完全

（3) 燒杯、玻璃棒、普通漏斗         Fe(OH)₃ 、Al(OH)₃

（4）除去過量的氫氧化鈣（或防止氫氧化鈣吸收空氣中的二氧化碳，防止鈣離子水解等，合理則給分）

（5）溫度太高CaCl₂ ·2H₂O會(huì)失水

（6） Na⁺沒除去析出NaCl，導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏高（或少量CaCl₂ ·2H₂O失水）

【解析】

試題分析：（1）鹽酸是強(qiáng)酸，酸性比碳酸強(qiáng)，則難溶于水的碳酸鈣易溶于鹽酸，生成可溶性的氯化鈣、二氧化碳?xì)怏w和水，將易溶且易電離的化合物改寫成離子形式，其余物質(zhì)都保留化學(xué)式，刪去實(shí)際上未反應(yīng)的離子，則該反應(yīng)為CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O；（2）根據(jù)表中氫氧化物完全沉淀時(shí)的pH可知，除去溶液中少量鐵離子和鋁離子應(yīng)使溶液pH介于5.2～7.8之間或者5.2≤pH<7.8，低于3.7時(shí)鐵離子不能完全變?yōu)闅溲趸�鐵沉淀，低于5.2時(shí)鋁離子不能完全變?yōu)闅溲趸�鋁沉淀，高于7.8時(shí)，氫氧化鋁開始變?yōu)槠�鋁酸根離子，溶液又引入新的雜質(zhì)；檢驗(yàn)氫氧化鐵是否沉淀的方法就是檢驗(yàn)溶液中是否存在鐵離子，由于鐵離子遇KSCN溶液變紅的特征反應(yīng)，通常設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案為：靜置，取少量上層清液于小試管中，滴加KSCN溶液，若不顯紅色，則Fe(OH)₃沉淀完全，反之，則Fe(OH)₃沉淀不完全；（3）過濾屬于化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作，也是混合物分離與提純的常用方法，主要使用燒杯、玻璃棒、普通漏斗等儀器；當(dāng)溶液pH介于5.2～7.8之間時(shí)，鐵離子、鋁離子完全變?yōu)闅溲趸�鐵沉淀、氫氧化鋁沉淀，則過濾所得濾渣的成分為Fe(OH)₃、Al(OH)₃；（4）氫氧化鈣是除雜試劑，除雜試劑一定過量，氫氧化鈣是強(qiáng)堿，由于目標(biāo)產(chǎn)物是氯化鈣，則酸化時(shí)加入鹽酸的目的是除去過量的氫氧化鈣，將其轉(zhuǎn)化為氯化鈣，防止氫氧化鈣吸收空氣中的二氧化碳，且過量的鹽酸受熱易揮發(fā)逸出（逸出的氯化氫氣體可循環(huán)利用），不能加硝酸或硫酸酸化，因?yàn)樗鼈兂�去舊雜質(zhì)時(shí)會(huì)引入硝酸根離子或硫酸根離子等新雜質(zhì)；（5）結(jié)晶水化合物受熱可能失去結(jié)晶水，蒸發(fā)結(jié)晶要控制溫度在160℃的原因是，溫度太高，二水合氯化鈣會(huì)失去結(jié)晶水；（6）滴定原理為：Ag⁺+Cl^－=AgCl↓，若氯離子的物質(zhì)的量偏大，則測(cè)定結(jié)果偏高；酸化后所得溶液主要含有氯化鈣、氯化鈉、氯化氫，蒸發(fā)結(jié)晶時(shí)逸出氯化氫，但是沒有除去鈉離子，則所得晶體是二水合氯化鈣和氯化鈉的混合物，氯元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：CaCl₂>NaCl> CaCl₂•H₂O >CaCl₂•2H₂O，因此晶體樣品中含有NaCl或二水合氯化鈣失去全部或部分結(jié)晶水得到的CaCl₂或CaCl₂•H₂O，都能導(dǎo)致所含氯元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高，則所測(cè)樣品二水合氯化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高。

考點(diǎn)：考查有關(guān)物質(zhì)制備的化學(xué)工藝流程推斷題，涉及主要流程中離子方程式、控制溶液pH除去雜質(zhì)金屬陽離子、檢驗(yàn)鐵離子是否沉淀完全的方案、過濾所用儀器、濾渣成分、酸化的目的、控制溫度的原因、樣品純度測(cè)定結(jié)果偏高的原因等。