Question

某化學興趣小組以工業碳酸鈣（含少量Al₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂等雜質）生產二水合氯化鈣晶體（CaCl₂?2H₂O）的操作流程為：

（1）CaCO₃與鹽酸反應的離子方程式______．
（2）加入氫氧化鈣溶液調節溶液的pH為8.0-8.5，此時Al³⁺、Fe³⁺沉淀完全，則濾渣主要成分的化學式為______，若用氫氧化鈉溶液除雜則產品中可能混有的物質為______．
（3）酸化時加鹽酸將溶液的pH調節到4.0左右，其主要目的是______．
（4）操作Ⅰ中應包括①蒸發濃縮②冷卻結晶③過濾④______⑤______等實驗步驟．
（5）為測定樣品中CaCl₂?2H₂O的含量，稱取7.350g樣品配成200.0mL溶液，與205.0mL0.5000mol/LAgNO₃溶液恰好完全反應．
①樣品中CaCl₂?2H₂O的質量分數為______．
②若計算出結果有明顯偏差，你認為在操作Ⅰ的五個步驟中由______引起的（填序號），理由是______．

Answer 1

（1）碳酸鈣與鹽酸的反應的方程式：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，離子方程式為CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O，故答案為：CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O；
（2）加入氫氧化鈣溶液調節溶液的pH為8.0-8.5，此時Al³⁺、Fe³⁺沉淀完全，形成氫氧化鋁和氫氧化鐵沉淀，此時二氧化硅也不會發生反應，若用氫氧化鈉溶液除雜，則氫氧化鈉會和鹽酸反應生成氯化鈉，作為雜質混入產品中，故答案為：Al（OH）₃、SiO₂、Fe（OH）₃；NaCl；
（3）酸化時加鹽酸將溶液的pH調節到4.0左右，可以將沉淀鐵離子以及鋁離子而加入的氫氧化鈣中和，故答案為：除去過量的氫氧化鈣；
（4）氯化鈣溶液獲得氯化鈣晶體的方法：蒸發濃縮，冷卻結晶，過濾，洗滌，干燥，故答案為：洗滌；干燥；
（5）①氯化鈣溶液和硝酸銀反應的實質是氯離子和銀離子之間的反應，根據氯元素守恒，即CaCl₂～2AgNO₃，設和硝酸銀反應的氯化鈣的物質的量是x，
CaCl₂ ～2AgNO₃～2AgCl
1 2
x0.205L×0.5000mol/L

1

x

=

2

0.2050×0.5000

解得x=0.05125mol，樣品中CaCl₂?2H₂O的質量分數為

0.05125×147

7.350

×100%=102.5%，故答案為：102.5%；
②對氯化鈣晶體加熱使之失去結晶水操作中，干燥溫度過高時CaCl₂?2H₂O晶體失去部分結晶水，會給實驗帶來誤差，故答案為：⑤；干燥溫度過高時CaCl₂?2H₂O晶體失去部分結晶水．