Question

某化学兴趣小组以工业碳酸钙（含少量Al₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂等杂质）生产二水合氯化钙晶体（CaCl₂?2H₂O）的操作流程为：

（1）CaCO₃与盐酸反应的离子方程式______．
（2）加入氢氧化钙溶液调节溶液的pH为8.0-8.5，此时Al³⁺、Fe³⁺沉淀完全，则滤渣主要成分的化学式为______，若用氢氧化钠溶液除杂则产品中可能混有的物质为______．
（3）酸化时加盐酸将溶液的pH调节到4.0左右，其主要目的是______．
（4）操作Ⅰ中应包括①蒸发浓缩②冷却结晶③过滤④______⑤______等实验步骤．
（5）为测定样品中CaCl₂?2H₂O的含量，称取7.350g样品配成200.0mL溶液，与205.0mL0.5000mol/LAgNO₃溶液恰好完全反应．
①样品中CaCl₂?2H₂O的质量分数为______．
②若计算出结果有明显偏差，你认为在操作Ⅰ的五个步骤中由______引起的（填序号），理由是______．

Answer 1

（1）碳酸钙与盐酸的反应的方程式：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，离子方程式为CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O，故答案为：CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O；
（2）加入氢氧化钙溶液调节溶液的pH为8.0-8.5，此时Al³⁺、Fe³⁺沉淀完全，形成氢氧化铝和氢氧化铁沉淀，此时二氧化硅也不会发生反应，若用氢氧化钠溶液除杂，则氢氧化钠会和盐酸反应生成氯化钠，作为杂质混入产品中，故答案为：Al（OH）₃、SiO₂、Fe（OH）₃；NaCl；
（3）酸化时加盐酸将溶液的pH调节到4.0左右，可以将沉淀铁离子以及铝离子而加入的氢氧化钙中和，故答案为：除去过量的氢氧化钙；
（4）氯化钙溶液获得氯化钙晶体的方法：蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥，故答案为：洗涤；干燥；
（5）①氯化钙溶液和硝酸银反应的实质是氯离子和银离子之间的反应，根据氯元素守恒，即CaCl₂～2AgNO₃，设和硝酸银反应的氯化钙的物质的量是x，
CaCl₂ ～2AgNO₃～2AgCl
1 2
x0.205L×0.5000mol/L

1

x

=

2

0.2050×0.5000

解得x=0.05125mol，样品中CaCl₂?2H₂O的质量分数为

0.05125×147

7.350

×100%=102.5%，故答案为：102.5%；
②对氯化钙晶体加热使之失去结晶水操作中，干燥温度过高时CaCl₂?2H₂O晶体失去部分结晶水，会给实验带来误差，故答案为：⑤；干燥温度过高时CaCl₂?2H₂O晶体失去部分结晶水．