Question

8．某研究小组利用乳酸钙和FeCl₂为原料生产乳酸亚铁（[CH₃CH（OH） COO]₂Fe•3H₂O） 和医用二水合氯化钙晶体（CaCl₂•2H₂O的质量分数为97.3%～99.3%），制备流程如下：

（1）实验室常用两种方案制备FeCl₂，写出原子利用率为100%的反应的化学方程式Fe+2FeCl₃=3FeCl₂；在FeCl₂溶液中需要加铁粉
（2）制备乳酸亚铁晶体是向乳酸钙溶液中加入过量的FeCl₂溶液，写出该反应的化学方程式[CH₃CH（OH）COO]₂Ca+FeCl₂+3H₂O$\frac{\underline{\;60-70℃\;}}{\;}$[CH₃CH（OH）COO]₂Fe•3H₂O↓+CaCl₂
（3）操作1、操作2、操作3依次为过滤、蒸馏、蒸发浓缩、冷却结晶．
（4）向“滤液a冶中先加H₂O₂溶液，作用是将亚铁离子氧化为铁离子．然后再调节溶液的 pH 约为5，目的是使铁离子形成氢氧化铁沉淀而除去．
（5）向“滤液b”加盐酸的目的是调节溶液至中性或除去多余的氢氧化钙．
（6）为测定样品中CaCl₂•2H₂O的含量，称取0.7600g样品并配成250mL 溶液，各取该溶液 25.00mL，分别置于三个锥形瓶中，用0.05000mol•L^-1AgNO₃溶液进行三次滴定，消耗AgNO₃溶液的平均体积为20.39mL．计算样品中CaCl₂•2H₂O的质量分数为98.60%．

Answer 1

分析 流程中向乳酸钙溶液中加入过量的FeCl₂溶液在60℃-70℃反应30min生成[CH₃CH（OH）COO]₂Fe•3H₂O沉淀和CaCl₂溶液，过滤得到沉淀a为[CH₃CH（OH）COO]₂Fe•3H₂O，滤液a为CaCl₂和过量的FeCl₂溶液，向其中加入双氧水，将二价铁氧化成三价铁离子，再加入氢氧化钙溶液使铁离子形成氢氧化铁沉淀而除去，所以再过滤得到沉淀b为氢氧化铁沉淀，滤液b为CaCl₂和过量的氢氧化钙溶液，加盐酸除去过量的氢氧化钙，在蒸发浓缩、冷却结晶得到二水合氯化钙晶体；沉淀a为[CH₃CH（OH）COO]₂Fe•3H₂O用乙醇洗涤后，洗涤液为含乙醇的溶液，通过蒸馏又回收乙醇，[CH₃CH（OH）COO]₂Fe•3H₂O沉淀低温真空干燥得到乳酸亚铁晶体，据此分析解答．

解答 解：（1）因为铁与氯化铁反应制备氯化亚铁时原子利用率为100%，所以氯化铁和铁发生化合反应生成氯化亚铁，方程式：Fe+2FeCl₃=3FeCl₂；又因为FeCl₂溶液易被氧化，所以在FeCl₂溶液中需要加铁粉放氧化，故答案为：Fe+2FeCl₃=3FeCl₂；铁粉；
（2）向乳酸钙溶液中加入过量的FeCl₂溶液在60℃-70℃反应30min生成[CH₃CH（OH）COO]₂Fe•3H₂O沉淀和CaCl₂溶液，方程式为：[CH₃CH（OH）COO]₂Ca+FeCl₂+3H₂O$\frac{\underline{\;60-70℃\;}}{\;}$[CH₃CH（OH）COO]₂Fe•3H₂O↓+CaCl₂；故答案为：[CH₃CH（OH）COO]₂Ca+FeCl₂+3H₂O$\frac{\underline{\;60-70℃\;}}{\;}$[CH₃CH（OH）COO]₂Fe•3H₂O↓+CaCl₂；
（3）根据以上分析，操作1是分离固体与液体混合物中分离出固体的方法，是过滤，操作2是分离乙醇溶液中的乙醇，是蒸馏；操作3是从溶液中分离出晶体的方法，是蒸发浓缩、冷却结晶，
故答案为：过滤；蒸馏；蒸发浓缩、冷却结晶；
（4）根据以上分析，向“滤液a冶中先加H₂O₂溶液，作用是将亚铁离子氧化为铁离子；然后再调节溶液的 pH 约为5，目的是使铁离子形成氢氧化铁沉淀而除去，
故答案为：将亚铁离子氧化为铁离子；使铁离子形成氢氧化铁沉淀而除去；
（5）根据以上分析，滤液b中含有氢氧化钙和氯化钙，加入稀盐酸时，氢氧化钙与盐酸反应生成氯化钙和水，因此加入稀盐酸的目的是调节溶液至中性或除去多余的氢氧化钙；故答案为：调节溶液至中性或除去多余的氢氧化钙；
（6）样品中n（Cl^-）=0.05000mol•L^-1×0.02039L×10=0.010195mol，根据n（AgCl）=2n（CaCl₂.2H₂O），则n（CaCl₂.2H₂O）=0.0050975mol，所以m（CaCl₂.2H₂O）=0.0050975mol×147g/mol=0.7493325g，则有：$\frac{0.7493225g}{0.7600g}$×100%=98.60%，
故答案为：98.60%．

点评 本题考查混合物中含量的测定，涉及实验的基本操作、实验仪器的选择、实验误差分析、混合物分离及含量测定的计算等，注意有效数字问题，题目综合性较强，难度中等