Question

【題目】氯化鈣可用于生產(chǎn)補(bǔ)鈣、抗過(guò)敏和消炎等藥物。以工業(yè)碳酸鈣（含有少量Al3+、Fe3+等雜質(zhì)）生產(chǎn)醫(yī)藥級(jí)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(zhì)A來(lái)調(diào)節(jié)溶液的pH，以除去溶液中的Al3+、Fe3+，根據(jù)下表所給信息，此時(shí)控制溶液的pH范圍是_____________，加入的物質(zhì)A是___________（寫(xiě)化學(xué)式）。

	開(kāi)始沉淀時(shí)的pH	沉淀完全時(shí)的pH	沉淀開(kāi)始溶解時(shí)的pH
Al(OH)3	3.3	5.2	7.8
Fe(OH)3	1.5	4.1	－

(2)檢驗(yàn)Fe3+是否沉淀完全的實(shí)驗(yàn)操作是____________________________________________。

(3)酸化操作是加入鹽酸，調(diào)節(jié)溶液的pH，其目的是_________________________________。

(4)測(cè)定制得的樣品的純度，可采用如下方案：

a．稱(chēng)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(cè)溶液于錐形瓶中；

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

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

②計(jì)算上述樣品中CaCl2·2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為__________________（保留三位有效數(shù)字）。

③若配制和滴定操作均無(wú)誤，但最終測(cè)定的樣品中CaCl2·2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高，寫(xiě)出可能導(dǎo)致該結(jié)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(xiàn)血紅色，表明Fe(OH)3沉淀完全 將溶液中的少量Ca(OH)2轉(zhuǎn)化為CaCl2 燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、滴定管 99.9% 蒸發(fā)結(jié)晶過(guò)程中，溫度過(guò)高，使CaCl2·2H2O失去部分結(jié)晶水

【解析】

工業(yè)碳酸鈣加過(guò)量鹽酸進(jìn)行溶解，得到Ca2+、Al3+、Fe3+，加入物質(zhì)A來(lái)調(diào)節(jié)溶液的pH，以除去溶液中的Al3+、Fe3+，根據(jù)沉淀對(duì)應(yīng)的pH表，需要把二者沉淀完全，pH最小為5.2，但是當(dāng)pH大于等于7.8，氫氧化鋁開(kāi)始溶解，故調(diào)節(jié)pH范圍是5.2≤pH＜7.8；加入的A能調(diào)節(jié)pH，但是不能引入新雜質(zhì)，則可以選用Ca(OH)2 或CaO或CaCO3；過(guò)濾后濾液進(jìn)行鹽酸酸化，在160℃蒸發(fā)結(jié)晶，得產(chǎn)品CaCl2·2H2O。

(1)根據(jù)分析，加入物質(zhì)A來(lái)調(diào)節(jié)溶液的pH，此時(shí)控制溶液的pH范圍是5.2≤pH＜7.8；加入的物質(zhì)A是Ca(OH)2 或CaO或CaCO3（填一種即可）；

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

(3)酸化操作是加入鹽酸，調(diào)節(jié)溶液的pH，其目的是將溶液中的少量Ca(OH)2轉(zhuǎn)化為CaCl2，防止產(chǎn)物中混有Ca(OH)2雜質(zhì)；

(4) ①測(cè)定樣品的純度過(guò)程中，a為配制一定體積物質(zhì)的量濃度溶液的過(guò)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(guò)程，需要用到的玻璃儀器：錐形瓶、滴定管；故上述測(cè)定過(guò)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(zhì)量分?jǐn)?shù)==99.9%；③蒸發(fā)結(jié)晶過(guò)程中，溫度過(guò)高，使CaCl2·2H2O失去部分結(jié)晶水，而計(jì)算的時(shí)候仍按照沒(méi)有失去結(jié)晶水的化合物質(zhì)量計(jì)算，故最終測(cè)定的樣品中CaCl2·2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高。