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的主要流程如图：

(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℃进行反应也可制得溴化钙，此反应中还会生成一种无色无味气体，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10.00g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3.50g固体，则CaBr₂·2H₂O的质量分数为____。

Answer

防止液溴挥发，提高原料利用率 Fe、Fe(OH)2、Fe(OH)3 HBr 除去过量的Ca(OH)2 冷却结晶、过滤 3 Ca(OH)2 + 3Br2 + 2NH33CaBr2 + N2↑+ 6H2O 82.60%

【解析】

Fe与溴单质反应生成FeBr2 ，加过量的氢氧化钙，生成氢氧化亚铁沉淀，氢氧化亚铁易被氧气氧化为氢氧化铁，过滤得到滤渣中主要含有氢氧化亚铁，可能含有氢氧化铁和未反应完全的铁，滤液中主要含有CaBr2和氢氧化钙，在滤液中加HBr中和多余的氢氧化钙，然后蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到CaBr2•2H2O晶体，据此分析解答。

(1)溴单质受热易挥发，所以控制在不超过40℃时进行，防止液溴挥发，提高原料利用率，故答案为：防止液溴挥发，提高原料利用率；

(2)滤渣中除了含有氢氧化亚铁，氢氧化亚铁易被氧气氧化为氢氧化铁，可能含有氢氧化铁和未反应完全的铁，所以滤渣的成分可能是Fe、Fe(OH)2 、Fe(OH)3，故答案为：Fe、Fe(OH)2 、Fe(OH)3；

(3)溴化亚铁溶液中加入过量的氢氧化钙，过滤得到的滤液含有溴化钙和氢氧化钙，可以加溴化氢除去多余的氢氧化钙，则加入的M为HBr，故答案为：HBr；除去过量的Ca(OH)2；

(4) 操作Ⅱ是从溶液中提取CaBr2·2H2O，因此操作为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，故答案为：冷却结晶、过滤；

(5)氨气通入石灰乳，加入溴，在65℃反应生成溴化钙，生成一种无色无味气体为氮气，反应的化学方程式为3Ca(OH)2 +3Br2+2NH3 3CaBr2+N2↑+6H2O，故答案为：3Ca(OH)2 +3Br2+2NH3 3CaBr2+N2↑+6H2O；

(6)称取10.00g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3.50g固体，则生成的固体为碳酸钙，设样品中CaBr2•2H2O的质量为xg，则有：

则x==8.26g，CaBr2•2H2O的质量分数为×100%=82.6%，故答案为：82.6%。