Question

【題目】溴化鈣是一種溴化物，用于石油鉆井，也用于制造溴化銨及光敏紙、滅火劑、制冷劑等。制備CaBr2·2H2O的主要流程如下：

（1）與液溴的反應溫度不能超過40℃的原因是 。

（2）濾渣的成分可能是 。

（3）試劑M是 ，加入M的目的是 。

（4）操作Ⅱ的步驟為蒸發濃縮、 、洗滌、干燥

（5）將氨氣通入石灰乳，加入溴，于65°C進行反應也可制得溴化鈣，此反應中還會生成一種無色氣體，寫出反應的化學方程式 。

（6）制得的CaBr2·2H2O可以通過以下方法測定純度：稱取5．00g樣品溶于水，滴入足量Na2CO3溶液，充分反應后過濾，將濾渣洗滌、烘干、冷卻，稱量。得到2．00g固體，則CaBr2·2H2O的質量分數為 。（相對原子質量：Ca—40 Br—80 H—1 O—16）

Answer 1

【答案】（15分）（1）防止液溴揮發，降低原料利用率

（2）Fe、 Fe(OH)2 、Fe(OH)3

（3）HBr（2分），除去過量的Ca(OH)2

（4）冷卻結晶、過濾

（5）3 Ca(OH)2 + 3Br2 + 2NH3 3CaBr2 + N2↑+ 6H2O

（6）94.40%

【解析】試題分析：（1）因為液溴易揮發，溫度太高，則生成溴化亞鐵的產率降低，所以與液溴的反應溫度不能超過40℃的原因是防止液溴揮發，降低原料利用率；

（2）溴化亞鐵與氫氧化鈣反應生成溴化鈣和氫氧化亞鐵，同時氫氧化亞鐵可能被氧化為氫氧化鐵，上步中鐵也可能是過量的，所以濾渣的成分可能是Fe、 Fe(OH)2 、Fe(OH)3

（3）因為氫氧化鈣是過量的，所以過量的氫氧化鈣存在于濾液中，所以加入的M物質與過量的氫氧化鈣反應，同時不能引入新的雜質，則M是HBr，與氫氧化鈣反應生成溴化鈣和水；加入HBr的目的就是除去過量的氫氧化鈣；

（4）從濾液得到晶體的操作為蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥，最終得到溴化鈣晶體，則缺少的步驟是冷卻結晶、過濾；

（5）根據題意，氫氧化鈣與氨氣、溴單質也能得到溴化鈣，同時得到無色氣體，因為Br元素的化合價降低，則有一種元素的化合價應升高，根據氧化還原反應規律，則氨氣中N元素的化合價升高，所以無色氣體為氮氣，根據元素守恒，則產物中還有水生成，則反應的化學方程式是3 Ca(OH)2 + 3Br2 + 2NH3 3CaBr2 + N2↑+ 6H2O；

（6）溴化鈣溶于水后，再加入碳酸鈉溶液，則生成碳酸鈣沉淀，所以2.00g固體為碳酸鈣，其物質的量是0.02mol，則溴化鈣的物質的量是0.02mol，所以CaBr2·2H2O的質量是0.02mol×（40+160+36）g/mol=4.72g，所以CaBr2·2H2O的質量分數是4.72g/5.00g×100%=94.4%。