Question

某研究小組以CaCl₂和H₂為原料，試圖制備 +1價(jià)Ca的化合物，結(jié)果發(fā)現(xiàn)產(chǎn)物中只有兩種化合物（甲和乙）。元素組成分析表明化合物甲中鈣、氯元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為52.36%、46.33%；化合物乙的水溶液顯酸性。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）該研究小組是否成功制得 +1價(jià)Ca的化合物？      （填“是”或“否”）。甲的化學(xué)式是     。
（2）甲與水反應(yīng)可得H₂，其化學(xué)方程式是     。反應(yīng)所得溶液經(jīng)結(jié)晶后，可得到一種晶體，其化學(xué)式為CaCl₂· xCa(OH)₂· 12H₂O。為確定x的值，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案     。
（3）在加熱條件下，乙的水溶液（濃）與MnO₂反應(yīng)的離子方程式是     ；乙的水溶液與Fe反應(yīng)所得的溶液不穩(wěn)定，保存該溶液的措施是     。
（4）請(qǐng)寫(xiě)出一個(gè)你認(rèn)為可能得到CaCl的化學(xué)方程式（以CaCl₂為原料）     。

Answer 1

（1）否    （1分）CaHCl    （2分）
（2）2CaHCl + 2H₂O = CaCl₂ + Ca(OH)₂ + 2H₂↑（2分）
取樣，加稀HNO₃溶解后分成二等份，其中一份加入Na₂CO₃溶液，得到CaCO₃沉淀，稱重后求得n(Ca²⁺)；另一份加入AgNO₃溶液，得到AgCl沉淀，稱重后求得n(Cl^-)， 用下式即可求得x值： （3分，其它合理答案也給分）
（3）2Cl^- + MnO₂ + 4H⁺＝ Mn²⁺ + Cl₂↑+ 2H₂O      （2分）
保持FeCl₂溶液呈酸性，并加入鐵粉防止氧化        （2分）
（4）Ca + CaCl₂ = 2CaCl

試題分析：（1）化合物甲中鈣、氯元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為52.36%、46.33%，加起來(lái)比100%小，表明該物質(zhì)中還含有氫元素，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：100%－52.36%－46.33%＝1.31%。因此，可以來(lái)確定甲這種物質(zhì)的化學(xué)式：
N(Ca)︰N(Cl)︰N(H)＝
可以得出化學(xué)式為：CaHCl，可以看出沒(méi)有得到所謂的正一價(jià)的鈣。
（2）甲與水反應(yīng)可得H₂，說(shuō)明是發(fā)生了氫元素的自身氧化還原反應(yīng)：
2CaHCl + 2H₂O = CaCl₂ + Ca(OH)₂ + 2H₂↑
取樣，加稀HNO₃溶解后分成二等份，其中一份加入Na₂CO₃溶液，得到CaCO₃沉淀，稱重后求得n(Ca²⁺)；另一份加入AgNO₃溶液，得到AgCl沉淀，稱重后求得n(Cl^-)， 用下式即可求得x值： 
（3）從第一步中可以知道，CaCl₂＋H₂＝CaHCl＋HCl
2Cl^- + MnO₂ + 4H⁺＝Mn²⁺ + Cl₂↑+ 2H₂O
乙的水溶液與Fe反應(yīng)所得的是FeCl₂溶液，不穩(wěn)定，一是容易被空氣中的氧氣氧化，二是二價(jià)鐵離子會(huì)發(fā)生水解，保存該溶液的措施是保持FeCl₂溶液呈酸性，并加入鐵粉防止氧化
（4）可以用強(qiáng)的還原劑來(lái)還原：如Ca + CaCl₂ = 2CaCl