Question

溴化钙可用于石油钻井，也可用于制造溴化铵及光敏纸、灭火剂、制冷剂等。制备CaBr₂•2H₂O的主要流程如下：

工业提取液溴主要采用空气吹出法，其主要流程如下：

请回答：

（1）Fe与液溴的反应温度不能超过40℃的原因是_________。

（2）试剂B最好选用_________。

（3）操作Ⅰ的步骤为蒸发浓缩、、________、洗涤、干燥。

（4）下列说法中错误的是_________。

a．滤渣A的成分可能是Fe、Fe(OH)₂ 、Fe(OH)₃；

b．操作Ⅱ的名称是萃取

c．流程图中虚线框部分步骤的主要目的是除去杂质、富集Br₂

d．成品溴中含有的少量Cl₂，可加入Na₂SO₃溶液，然后分液除去

（5）制得的CaBr₂•2H₂O可以通过以下方法测定纯度：称取5.00 g样品溶于水，滴入足量Na₂CO₃溶液，充分反应后抽滤，将沉淀洗涤、烘干、冷却、称量，得到2.00 g固体。

①抽滤时用到的仪器除了安全瓶、抽气泵外，还需要_____________________________。

②抽滤中洗涤沉淀的操作方法是_________。

③以下关于抽滤的操作不正确的是________________

A．放在布氏漏斗内的滤纸大小应略小于漏斗内径，但又能将全部小孔盖住

B.过滤时，溶液量不应超过漏斗容量的2/3

C.吸滤瓶内液面将达到支管口时，应拔掉抽滤瓶上的橡皮管，从支管口处倒出溶液

D．停止吸滤时，应先拆下连接抽气泵和抽滤瓶的橡皮管，然后关闭水龙头

④测得CaBr₂•2H₂O的质量分数为_________。

Answer

（1）防止液溴挥发，降低原料利用率

（2）HBr

⑶冷却结晶、过滤

⑷b、d

⑸①布氏漏斗、吸滤瓶。

②关小水龙头，加入洗涤剂至刚好没过固体，使洗涤剂缓慢通过固体，重复2~3次。

③C

④94.40%。

【解析】

试题分析：根据反应流程，液溴中加入过量铁粉和水生成溴化亚铁，再加入氢氧化钙，氢氧化钙和溴化亚铁反应生成溴化钙和氢氧化亚铁，过滤得到滤液为溴化钙溶液，滤渣为氢氧化亚铁，部分氢氧化亚铁可能被氧化成氢氧化铁，溴化钙溶液中加入HBr加热蒸发浓缩冷却结晶得到CaBr2•2H2O，测定CaBr2•2H2O纯度，可用CaBr2与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀，根据碳酸钙的质量可计算出CaBr2的质量，进而确定质量分数，

（1）因为溴易挥发，会降低原料利用率，所以Fe与液溴的反应温度不能超过40℃同，故答案为：防止液溴挥发，降低原料利用率；

（2）根据上面的分析可知，试剂B最好选用HBr，故答案为：HBr；

（3）操作Ⅰ为从溴化钙溶液中获得溴化钙晶体，实验的步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，故答案为：冷却结晶、过滤；

（4）a．根据上面的分析可知，滤渣A的成分可能是Fe、Fe（OH）2、Fe（OH）3，故a正确；b．根据上面的分析可知，操作Ⅱ的名称是干燥，故b错误；c．根据上面的分析可知，流程图中虚线框部分步骤的主要目的是除去杂质、富集Br2，故c正确；d．因为Na2SO3溶液能与溴反应，所以不能用Na2SO3溶液除氯气，故d错误；故选bd；

（5）①根据碳酸钙的质量可计算出CaBr2的质量，进而确定质量分数，所以在溴化钙溶液中加入碳酸钠溶液生成 沉淀，沉淀洗涤、烘干、冷却、称量，用到的玻璃仪器有胶头滴管、酒精灯、烧杯、玻璃棒、漏斗，故答案为：烧杯、玻璃棒、漏斗；

②洗涤沉淀的操作方法是向过滤器中加入蒸馏水至没过沉淀表面，静置待水自然流下，重复2～3次，故答案为：向过滤器中加入蒸馏水至没过沉淀表面，静置待水自然流下，重复2～3次；

③A．放在布氏漏斗内的滤纸大小应略小于漏斗内径，但又能将全部小孔盖住，正确；B.过滤时，溶液量不应超过漏斗容量的2/3，正确；C. 当吸滤瓶中液面快达到支管口位置时，应拔掉吸滤瓶上的橡皮管，从吸滤瓶上口倒出溶液，错误；D．停止吸滤时，应先拆下连接抽气泵和抽滤瓶的橡皮管，然后关闭水龙头，正确；故选C。

④根据题意，测得CaCO3的质量为2.00g，根据关系式CaBr2•2H2O～CaCO3可知，CaBr2•2H2O的质量为236×g=4.72g，所以CaBr2•2H2O的质量分数为×100%=94.40%，故答案为：94.40%。

【考点定位】考查制备实验方案的设计

【名师点晴】本题考查了溴化钙晶体的制备实验方案设计，题目涉及化学实验基本操作、除杂质、含量的计算等，是对学生综合能力的考查，需要学生基本扎实的基础与分析问题、解决问题的能力。工业提取液溴主要采用空气吹出法，其主要流程为海水浓缩后用氯气和溴化钠可以置换出溴单质，用热空气吹出，再用亚硫酸溶液吸收，再用氯气氧化后用热水蒸汽吹出，得到含有少量水的溴，再干燥可得成品溴。