Question

【題目】某工廠產(chǎn)生的廢渣主要成分是含鈣的化合物(雜質(zhì)為Fe2O3)。用該廢渣制取CaCl2晶體(CaCl2·xH2O)并進(jìn)行組成測(cè)定，其制取的流程如下圖所示：

已知：NH4Cl溶液顯酸性，且濃度越高酸性越強(qiáng)

(1)XRD圖譜可用于判斷某固態(tài)物質(zhì)是否存在。右圖為煅燒前后廢渣的XRD圖譜。寫出煅燒時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式________________________________。

(2)浸取時(shí)需連續(xù)攪拌，其目的是_________________；生成的NH3能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變____________色。

(3)在其它條件相同的情況下，CaCl2的產(chǎn)率隨浸取溫度的變化如下圖所示。則宜選擇的浸取溫度為____________℃左右。

(4)若使用過量濃度較高的NH4Cl溶液，則所得CaCl2溶液中會(huì)含有NH4Cl、_______(填化學(xué)式)等雜質(zhì)。

(5)過濾得到的Fe2O3在高溫下可與CO反應(yīng)，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式____________。

(6)測(cè)定晶體(CaCl2·xH2O)的組成：

a.稱取14.7000g CaCl2晶體于錐形瓶?jī)?nèi)，加入適量蒸餾水.使其全部溶解。

b.再向其中加入足量的Na2CO3溶液，靜置。

C.過濾、洗滌、干燥、稱量，得到10.0000g固體。

①通過計(jì)算，確定x的值(寫出計(jì)算過程)。______________________。

②判斷步驟b中沉淀完全的方法是：靜置，向上層清液中滴加__________，則說明已沉淀完全；若沉淀不完全，則測(cè)得的x值比實(shí)際值______(填“偏大”、“偏小”或“ 不變”。

Answer 1

【答案】 Ca(OH)2CaO+H2O 使氧化鈣與水充分反應(yīng)生成氫氧化鈣，再與氯化銨反應(yīng) 藍(lán) 85.5 FeCl3 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 2 滴加碳酸鈉，沒有沉淀產(chǎn)生 偏大

【解析】本題通過制取CaCl2晶體流程，考查了獲取信息并利用信息的能力，煉鐵的原理，鹽的性質(zhì)，根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算等，難度較大，綜合性較強(qiáng)，仔細(xì)審題，找出的用的信息結(jié)合已有知識(shí)進(jìn)行分析解答。

（1）根據(jù)煅燒前后廢渣的XRD圖譜可知，煅燒時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是氫氧化鈣分解生成氧化鈣和水，化學(xué)方程式是Ca(OH)2CaO+H2O；

（2）浸取時(shí)需連續(xù)攪拌，其目的是使氧化鈣與水充分反應(yīng)生成氫氧化鈣，再與氯化銨反應(yīng)；氨氣溶于水形成氨水顯堿性，能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)色；

（3）由圖示可知85.5℃左右CaCl2的產(chǎn)率最高，宜選擇的浸取溫度為85.5℃左右；

（4）若使用過量濃度較高的NH4Cl溶液，溶液的酸性較強(qiáng)，可能與氧化鐵反應(yīng)，生成氯化鐵，所得CaCl2溶液中會(huì)含有NH4Cl、FeCl3等雜質(zhì)；

（5）一氧化碳與氧化鐵在高溫下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，化學(xué)方程式是：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；

（6）①設(shè)生成10.00g沉淀需要氯化鈣的質(zhì)量為y則：

CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl

111 100

y 10g

解得y=11.1g，所以結(jié)晶水的質(zhì)量=14.7000g﹣11.1g=3.6g， 14.7g××100% =3.6g，解得x=2；

②沉淀完全說明溶液中不含有氯化鈣，可用碳酸鈉溶液檢驗(yàn)。如果向上層清液中滴加碳酸鈉，沒有沉淀產(chǎn)生，說明已沉淀完全，若沉淀不完全，計(jì)算的氯化鈣質(zhì)量小，水的質(zhì)量多， x值偏大。