Question

【題目】無水CaCl2具有強烈的吸濕性，在空氣中易潮解，可用作干燥劑、脫水劑、混凝防凍劑等。以工業碳酸鈣礦石（含有少量SiO2 、Fe2O3、Al2O3、FeCO3等雜質）生產無水氯化鈣的主要流程如下：

（1）為了提高步驟（1）的反應速率，可以采取的措施是________________________。

（2）加入試劑b 的目的是使溶液酸化，試劑b 可以選擇下列試劑__________（填序號）。

①硫酸 ②硝酸 ③氫硫酸 ④鹽酸

（3）寫出步驟（2）的離子方程式______________________________。

（4）步驟（5）用到的操作方法有蒸發濃縮、______________________________。

（5）已知A13+、Fe2+、Fe3+生成氫氧化物沉淀的pH 如下：

	Al (OH)3			Fe(OH)2	Fe(OH)3
開始沉淀	3.7	開始溶解	7.8	6.5	1.5
沉淀完全	5.3	完全溶解	10.0	9.7	3.3

加入試劑a的目的是調節溶液的pH，調節pH 的范圍為_______________________________。

（6）已知某一溫度時Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38，向0.01 mol·L-1的FeCl3 溶液中加入NaOH 固體，假設溶液的體積不變，要生成Fe(OH)3沉淀，應使溶液中的c(OH-)最小為__________mol·L-1；Fe3+沉淀完全時，溶液中c(OH-) 最小為__________mol·L-1。

（7）測定樣品中Cl-含量的方法是：a.稱取0.7500g 樣品，溶解，在250mL 容量瓶中定容；b.量取25.00mL 待測液于錐形瓶中； c.用0.05000mol·L-1AgNO3 溶液滴定至終點，消耗AgNO3溶液體積的平均值為25.00mL。計算上述樣品中CaCl2 的質量分數為________________________。

Answer 1

【答案】 把礦石磨成粉 ④ 2Fe2++2H++ClO-= 2Fe3++Cl-+ H2O 冷卻結晶、過濾 7.8＞pH≥5.3 2.0×10-12 2.0×10-11 0.9250(或92.50%)

【解析】工業碳酸鈣礦石（含有少量SiO2、Fe2O3、Al2O3、FeCO3等雜質），由圖礦石酸溶之后濾渣I為二氧硅，濾液I中含Fe2＋、Fe3＋、Al3＋，加漂白粉將Fe2＋氧化成Fe3＋，用試劑調節pH，將鋁和鐵除去。（1）為了提高步驟（1）的反應速率，可以采取的措施是把礦石磨成粉等方法，（2）只能加鹽酸，加其它酸會引入雜質離子。故選④；（3）步驟（2）的離子方程式 2Fe2++2H++ClO-= 2Fe3++Cl-+ H2O；（4）步驟（5）用到的操作方法有蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾；（5）加入試劑a的目的是調節溶液的pH，確保鋁以氫氧化鋁的形式存在，調節pH的范圍為7.8＞pH≥5.3；（6）Fe(OH)3開始沉淀時，Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38=c3(OH-)c(Fe3＋),c(Fe3＋)=0.01 mol·L-1時，c3(OH-)=8.0×10-38/0.01 ,得要生成Fe(OH)3沉淀，應使溶液中的c(OH-)最小為c(OH-)= 2.0×10-12mol·L-1；Fe3+沉淀完全時，濃度小10-5mol·L-1，Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38=c3(OH-)c(Fe3＋),c(Fe3＋)=10-5mol·L-1時，c3(OH-)=8.0×10-38/10-5 ，Fe3+沉淀完全時，溶液中c(OH-)最小為 2.0×10-11mol·L-1；（7）樣品中n（Cl－）=0.05000mol·L-1×0.02500L×10=0.0125mol，根據n（AgCl）=2n（CaCl2），則n（CaCl2）=0.006250mol，所以m（CaCl2）=0.06250mol×111g·mol－1=0.69375g，則有：0.69375g/0.7500g ×100%=92.5%。