Question

医用氯化钙可用于补钙、抗过敏和消炎等，以工业碳酸钙（含少量Na⁺、Al³⁺、Fe³⁺等杂质）生产医用二水合氯化钙工艺流程为：

已知：查阅资料得知氢氧化物沉淀时的pH为：

氢氧化物	Fe(OH)3	Al(OH)3
开始沉淀时的pH	2.3	4.0	开始溶【解析】 7.8
完全沉淀时的pH	3.7	5.2	完全溶【解析】 10.8

（1）CaCO₃与盐酸反应的离子方程式                                        。

（2）除杂操作是加入氢氧化钙，调节溶液的pH为                  ，目的是除去溶液中少量的Al^3＋、Fe^3＋。检验Fe(OH)₃是否沉淀完全的实验操作是                 

                                                                 。

（3）过滤时需用的玻璃仪器有               。滤渣主要成分的化学式            。

（4）酸化时加盐酸的目的为：①                                   ，②防止Ca²⁺ 在蒸发时发生水解。

（5）为什么蒸发结晶要保持在160℃：                                        。

（6）测定晶体样品的纯度：若用一定浓度的AgNO₃溶液滴定一定质量的晶体样品，所测样品中CaCl₂ ·2H₂O的质量分数偏高（忽略其它实验误差），可能的原因之一为                                      。

Answer

（16分，每空2分）

（1）CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O

（2）5.2~7.8（或之间的任意值、5.2≤pH<7.8）      静置，取少量上层清液于小试管中，滴加KSCN溶液，若不显红色，则Fe(OH)3沉淀完全；反之，则Fe(OH)3沉淀不完全

（3) 烧杯、玻璃棒、普通漏斗         Fe(OH)3 、Al(OH)3

（4）除去过量的氢氧化钙（或防止氢氧化钙吸收空气中的二氧化碳，防止钙离子水解等，合理则给分）

（5）温度太高CaCl2 ·2H2O会失水

（6） Na+没除去析出NaCl，导致测定结果偏高（或少量CaCl2 ·2H2O失水）

【解析】

试题分析：（1）盐酸是强酸，酸性比碳酸强，则难溶于水的碳酸钙易溶于盐酸，生成可溶性的氯化钙、二氧化碳气体和水，将易溶且易电离的化合物改写成离子形式，其余物质都保留化学式，删去实际上未反应的离子，则该反应为CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O；（2）根据表中氢氧化物完全沉淀时的pH可知，除去溶液中少量铁离子和铝离子应使溶液pH介于5.2～7.8之间或者5.2≤pH<7.8，低于3.7时铁离子不能完全变为氢氧化铁沉淀，低于5.2时铝离子不能完全变为氢氧化铝沉淀，高于7.8时，氢氧化铝开始变为偏铝酸根离子，溶液又引入新的杂质；检验氢氧化铁是否沉淀的方法就是检验溶液中是否存在铁离子，由于铁离子遇KSCN溶液变红的特征反应，通常设计的实验方案为：静置，取少量上层清液于小试管中，滴加KSCN溶液，若不显红色，则Fe(OH)3沉淀完全，反之，则Fe(OH)3沉淀不完全；（3）过滤属于化学实验基本操作，也是混合物分离与提纯的常用方法，主要使用烧杯、玻璃棒、普通漏斗等仪器；当溶液pH介于5.2～7.8之间时，铁离子、铝离子完全变为氢氧化铁沉淀、氢氧化铝沉淀，则过滤所得滤渣的成分为Fe(OH)3、Al(OH)3；（4）氢氧化钙是除杂试剂，除杂试剂一定过量，氢氧化钙是强碱，由于目标产物是氯化钙，则酸化时加入盐酸的目的是除去过量的氢氧化钙，将其转化为氯化钙，防止氢氧化钙吸收空气中的二氧化碳，且过量的盐酸受热易挥发逸出（逸出的氯化氢气体可循环利用），不能加硝酸或硫酸酸化，因为它们除去旧杂质时会引入硝酸根离子或硫酸根离子等新杂质；（5）结晶水化合物受热可能失去结晶水，蒸发结晶要控制温度在160℃的原因是，温度太高，二水合氯化钙会失去结晶水；（6）滴定原理为：Ag++Cl－=AgCl↓，若氯离子的物质的量偏大，则测定结果偏高；酸化后所得溶液主要含有氯化钙、氯化钠、氯化氢，蒸发结晶时逸出氯化氢，但是没有除去钠离子，则所得晶体是二水合氯化钙和氯化钠的混合物，氯元素的质量分数：CaCl2>NaCl> CaCl2•H2O >CaCl2•2H2O，因此晶体样品中含有NaCl或二水合氯化钙失去全部或部分结晶水得到的CaCl2或CaCl2•H2O，都能导致所含氯元素的质量分数偏高，则所测样品二水合氯化钙的质量分数偏高。

考点：考查有关物质制备的化学工艺流程推断题，涉及主要流程中离子方程式、控制溶液pH除去杂质金属阳离子、检验铁离子是否沉淀完全的方案、过滤所用仪器、滤渣成分、酸化的目的、控制温度的原因、样品纯度测定结果偏高的原因等。