Question

【題目】溴化鈣具有易溶于水、易吸潮等性質。溴化鈣可用作阻燃劑、制冷劑，實驗室用工業大理石（含有少量Al3+、Fe3+等雜質）制備溴化鈣的主要流程如下：

回答下列問題：

（1）上述使用的氫溴酸的物質的量濃度為0.5mol/L，若用1.0mol/L的氫溴酸配制0.5mol/L的氫溴酸500mL，所需的玻璃儀器有玻璃棒、______________________________。

（2）已知步驟III的濾液中不含NH4+。步驟II加入的試劑a是_________，控制溶液的pH約為8.0的目的是___________________、_________________。

（3）試劑b是___________，步驟IV的目的是__________________。

（4）步驟V所含的操作依次是___________、過濾。

（5）制得的溴化鈣可以通過如下步驟測定其純度：①稱取4.00g無水溴化鈣樣品；②溶解；③滴入足量Na2CO3溶液，充分反應；④__________；⑤_________；⑥____________。若得到1.88g碳酸鈣，則溴化鈣的質量分數為_________。 若實驗操作規范而測定結果偏低，其原因是_____________。

Answer 1

【答案】量筒、燒杯、500mL容量瓶、膠頭滴管氫氧化鈣使鐵離子、鋁離子沉淀完全防止氫氧化鋁溶解HBr除去過量的氫氧化鈣蒸發濃縮，冷卻結晶過濾洗滌烘干冷卻94%CaBr2吸水

【解析】

大理石和氫溴酸反應生成溴化鈣，因含有少量Al3+、Fe3+等雜質，可加入石灰水，沉淀Al3+、Fe3+，過濾后得到溴化鈣、氫氧化鈣的混合溶液，加入試劑b為氫溴酸，可除去過量的氫氧化鈣，然后經蒸發濃縮、冷卻結晶可得到溴化鈣晶體。

(1)用濃溶液配制500mL 0.5mol/L的稀溶液，因此需要量筒取經過計算需要的濃溶液的體積，然后經過溶解、洗滌、轉移、定容、搖勻等步驟，需要的玻璃儀器有玻璃棒、量筒、燒杯、500mL容量瓶、膠頭滴管，故答案為：量筒、燒杯、500mL容量瓶、膠頭滴管；

(2)加入的試劑a、控制溶液的pH約為8.0的目的是除去雜質Al3+、Fe3+，防止氫氧化鋁溶解，因此a是堿，根據題意及不引入新的雜質可知是氫氧化鈣，故答案為：氫氧化鈣；確保Al3+、Fe3+沉淀完全；防止氫氧化鋁溶解；

(3)加試劑b的目的是除去過量的氫氧化鈣，且不引入新雜質，可以加入氫溴酸，故答案為：HBr；除去過量的氫氧化鈣；

(4)步驟Ⅴ的結果是從溶液中得到CaBr26H2O，因此其操作步驟為蒸發濃縮，冷卻結晶、過濾，故答案為：蒸發濃縮，冷卻結晶；

(5)④溴化鈣溶液中滴入足量Na2CO3溶液，產生沉淀碳酸鈣，經過濾、洗滌、烘干冷卻，再稱量，

根據關系式CaBr2～CaCO3

200 100

3.76g 1.88g

故CaBr2的質量為3.76g，質量分數為=×100%=94%；溴化鈣易吸水，因此造成測定結果偏低，故答案為：過濾、洗滌、烘干冷卻；94%；溴化鈣吸水。