Question

【題目】氯化鈣可用于生產補鈣、抗過敏和消炎等藥物。以工業碳酸鈣（含有少量Al3+、Fe3+等雜質）生產醫藥級二水合氯化鈣（CaCl2·2H2O）的主要流程如下：

完成下列填空：

(1)除雜操作是加入物質A來調節溶液的pH，以除去溶液中的Al3+、Fe3+，根據下表所給信息，此時控制溶液的pH范圍是_____________，加入的物質A是___________（寫化學式）。

	開始沉淀時的pH	沉淀完全時的pH	沉淀開始溶解時的pH
Al(OH)3	3.3	5.2	7.8
Fe(OH)3	1.5	4.1	－

(2)檢驗Fe3+是否沉淀完全的實驗操作是____________________________________________。

(3)酸化操作是加入鹽酸，調節溶液的pH，其目的是_________________________________。

(4)測定制得的樣品的純度，可采用如下方案：

a．稱取0.750 g樣品，溶解，在250 mL容量瓶中定容；

b．量取25.00 mL待測溶液于錐形瓶中；

c．用0.050 mol/L AgNO3溶液滴定至終點，消耗AgNO3溶液體積的平均值為20.39 mL。

①上述測定過程中，需要用到的玻璃儀器除了容量瓶、錐形瓶，還有__________________。

②計算上述樣品中CaCl2·2H2O的質量分數為__________________（保留三位有效數字）。

③若配制和滴定操作均無誤，但最終測定的樣品中CaCl2·2H2O的質量分數偏高，寫出可能導致該結果的一種情況___________________________________________。

Answer 1

【答案】5.2≤pH＜7.8 Ca(OH)2 或CaO或CaCO3 取少量上層清液，滴加KSCN溶液，若不出現血紅色，表明Fe(OH)3沉淀完全 將溶液中的少量Ca(OH)2轉化為CaCl2 燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、滴定管 99.9% 蒸發結晶過程中，溫度過高，使CaCl2·2H2O失去部分結晶水

【解析】

工業碳酸鈣加過量鹽酸進行溶解，得到Ca2+、Al3+、Fe3+，加入物質A來調節溶液的pH，以除去溶液中的Al3+、Fe3+，根據沉淀對應的pH表，需要把二者沉淀完全，pH最小為5.2，但是當pH大于等于7.8，氫氧化鋁開始溶解，故調節pH范圍是5.2≤pH＜7.8；加入的A能調節pH，但是不能引入新雜質，則可以選用Ca(OH)2 或CaO或CaCO3；過濾后濾液進行鹽酸酸化，在160℃蒸發結晶，得產品CaCl2·2H2O。

(1)根據分析，加入物質A來調節溶液的pH，此時控制溶液的pH范圍是5.2≤pH＜7.8；加入的物質A是Ca(OH)2 或CaO或CaCO3（填一種即可）；

(2)檢驗Fe3+是否沉淀完全的實驗操作是：取少量上層清液，滴加KSCN溶液，若不出現血紅色，表明Fe(OH)3沉淀完全；

(3)酸化操作是加入鹽酸，調節溶液的pH，其目的是將溶液中的少量Ca(OH)2轉化為CaCl2，防止產物中混有Ca(OH)2雜質；

(4) ①測定樣品的純度過程中，a為配制一定體積物質的量濃度溶液的過程，需要用到的玻璃儀器：燒杯、玻璃棒、250mL容量瓶、膠頭滴管；b、c為滴定過程，需要用到的玻璃儀器：錐形瓶、滴定管；故上述測定過程中，需要用到的玻璃儀器除了容量瓶、錐形瓶，還有燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、滴定管；②使用AgNO3溶液滴定樣品的CaCl2·2H2O，n（Ag+）=0.050 mol/L×20.39 ×10-3L=1.0195 ×10-3mol，則25mL中含n（Cl-）=1.0195×10-3mol，250 mL中含n（Cl-）=1.0195×10-2mol，含n（CaCl2·2H2O）=5.0975×10-3mol，m（CaCl2·2H2O）=5.0975×10-3mol×147g·mol-1=0.7493g，樣品CaCl2·2H2O的質量分數==99.9%；③蒸發結晶過程中，溫度過高，使CaCl2·2H2O失去部分結晶水，而計算的時候仍按照沒有失去結晶水的化合物質量計算，故最終測定的樣品中CaCl2·2H2O的質量分數偏高。