Question

溴化钙是一种溴化物，用于石油钻井，也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：

（1）与液溴的反应温度不能超过40℃的原因是                            。

（2）滤渣的成分可能是                 。

（3）试剂M是            ，加入M的目的是                            。

（4）操作Ⅱ的步骤为蒸发浓缩、                         、洗涤、干燥

（5）将氨气通入石灰乳，加入溴，于65°C进行反应也可制得溴化钙，此反应中还会生成一种无色气体，写出反应的化学方程式                                  。

（6）制得的CaBr₂·2H₂O可以通过以下方法测定纯度：称取5．00g样品溶于水，滴入足量Na₂CO₃溶液，充分反应后过滤，将滤渣洗涤、烘干、冷却，称量。得到2．00g固体，则CaBr₂·2H₂O的质量分数为           。（相对原子质量：Ca—40 Br—80 H—1 O—16）

Answer

（15分）（1）防止液溴挥发，降低原料利用率

（2）Fe、 Fe(OH)2 、Fe(OH)3

（3）HBr（2分），除去过量的Ca(OH)2

（4）冷却结晶、过滤

（5）3 Ca(OH)2 + 3Br2 + 2NH3 3CaBr2 + N2↑+ 6H2O

（6）94.40%

【解析】试题分析：（1）因为液溴易挥发，温度太高，则生成溴化亚铁的产率降低，所以与液溴的反应温度不能超过40℃的原因是防止液溴挥发，降低原料利用率；

（2）溴化亚铁与氢氧化钙反应生成溴化钙和氢氧化亚铁，同时氢氧化亚铁可能被氧化为氢氧化铁，上步中铁也可能是过量的，所以滤渣的成分可能是Fe、 Fe(OH)2 、Fe(OH)3

（3）因为氢氧化钙是过量的，所以过量的氢氧化钙存在于滤液中，所以加入的M物质与过量的氢氧化钙反应，同时不能引入新的杂质，则M是HBr，与氢氧化钙反应生成溴化钙和水；加入HBr的目的就是除去过量的氢氧化钙；

（4）从滤液得到晶体的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，最终得到溴化钙晶体，则缺少的步骤是冷却结晶、过滤；

（5）根据题意，氢氧化钙与氨气、溴单质也能得到溴化钙，同时得到无色气体，因为Br元素的化合价降低，则有一种元素的化合价应升高，根据氧化还原反应规律，则氨气中N元素的化合价升高，所以无色气体为氮气，根据元素守恒，则产物中还有水生成，则反应的化学方程式是3 Ca(OH)2 + 3Br2 + 2NH3 3CaBr2 + N2↑+ 6H2O；

（6）溴化钙溶于水后，再加入碳酸钠溶液，则生成碳酸钙沉淀，所以2.00g固体为碳酸钙，其物质的量是0.02mol，则溴化钙的物质的量是0.02mol，所以CaBr2·2H2O的质量是0.02mol×（40+160+36）g/mol=4.72g，所以CaBr2·2H2O的质量分数是4.72g/5.00g×100%=94.4%。

考点：考查对物质制备流程的分析，化学反应的判断，质量分数的计算