Question

7．医用氯化钙可用于生产补钙、抗过敏和消炎等药物．以工业碳酸钙为原料（含量为97.5%，含有少量Na⁺、Al³⁺、Fe³⁺等杂质）生产医药级二水合氯化钙的主要流程如下：
（1）除杂操作时加入试剂 Ca（OH）₂调节溶液的pH为8.0～8.5，以除去溶液中少量的Al³⁺、Fe³⁺，检验Fe（OH）₃是否沉淀完全的方法是取少量上层清液，滴加KSCN溶液，若不出现血红色，则表明Fe（OH）₃沉淀完全．
（2）请指出下列操作的名称：操作1过滤；操作2蒸发浓缩、冷却结晶．
（3）写出加入碳酸铵所发生的反应的离子方程式Ca²⁺+CO₃^2-═CaCO₃↓；
写出溶液2的一种用途作氮肥．
（4）准确称取100g工业碳酸钙粉末，通过上述方法理论上可以制得质量分数为99%的医药级二水合氯化钙的质量为144.8g．

Answer 1

分析 工业碳酸钙加入盐酸可完全溶解生成氯化钙、氯化铁以及氯化铝等，加入试剂A溶液调节溶液的pH为8.0～8.5，以除去溶液中少量的Al³⁺、Fe³⁺，然后在加入碳酸铵生成碳酸钙沉淀，过滤得碳酸钙固体，再加盐酸酸化，在酸性条件下蒸发结晶可得到CaCl₂•2H₂O，
（1）Fe³⁺与KSCN反应生成红色物质Fe（SCN）₃，检验Fe³⁺是否存在的，选用KSCN溶液；
（2）根据以上分析，操作1为过滤，操作2为蒸发浓缩、冷却结晶；
（3）加入碳酸铵，碳酸根与钙离子结合成碳酸钙沉淀；过滤出碳酸钙后得溶液2为氯化铵溶液，可用作氮肥；
（4）根据钙守恒有关系式CaCO₃～CaCl₂•2H₂O，根据碳酸钙的质量可以计算得出氯化钙晶体的质量；

解答 解：工业碳酸钙加入盐酸可完全溶解生成氯化钙、氯化铁以及氯化铝等，加入试剂A溶液调节溶液的pH为8.0～8.5，以除去溶液中少量的Al³⁺、Fe³⁺，然后在加入碳酸铵生成碳酸钙沉淀，过滤得碳酸钙固体，再加盐酸酸化，在酸性条件下蒸发结晶可得到CaCl₂•2H₂O，
（1）Fe³⁺与KSCN反应生成红色物质Fe（SCN）₃，检验Fe³⁺是否存在的，选用KSCN溶液，
故答案为：取少量上层清液，滴加KSCN溶液，若不出现血红色，则表明Fe（OH）₃ 沉淀完全；
（2）根据以上分析，操作1为过滤，操作2为蒸发浓缩、冷却结晶，过滤需要烧杯、玻璃棒和普通漏斗，
故答案为：过滤；蒸发浓缩、冷却结晶；
（3）加入碳酸铵，碳酸根与钙离子结合成碳酸钙沉淀，离子方程式为：Ca²⁺+CO₃^2-═CaCO₃↓；过滤出碳酸钙后得溶液2为氯化铵溶液，可用作氮肥，
故答案为：Ca²⁺+CO₃^2-═CaCO₃↓；作氮肥；
（4）设理论上可以制得质量分数为99%的医药级二水合氯化钙的质量为ag
     根据钙守恒，则有CaCO₃～CaCl₂•2H₂O，
                    100         147
                  100×97.5%     a×99%
所以$\frac{100}{100×97.5%}$=$\frac{147}{a×99%}$，解得a=144.8g，
故答案为：144.8g．

点评 本题主要考查实验的基本操作、离子的检验、化学计算，为高频考点，侧重于学生的分析、实验和计算能力的考查，注意离子的检验方法，难度中等．