Question

氯化钙常用于道路融冰剂和干燥剂，具有易溶于水，易吸潮等性质。实验室用工业大理石（含有少量Al₂O₃、Fe₂O₃等杂质）制备氯化钙的主要流程如下：
完成下列填空：
（1）上述使用的盐酸的物质的量浓度约为6.0mol/L，若用36.5%的盐酸（密度为1.2g/mL）配置6.0mol/L的盐酸100mL，所需的玻璃仪器有玻璃棒、量筒、胶头滴管、                             ；需要量取36.5%的盐酸           mL；配制过程中，若其他操作都正确，下列操作会引起浓度偏小的是        。

A．定容摇匀后发现液面低于刻度线

B．定容时俯视容量瓶的刻度线

C．将溶液转入容量瓶后，没有洗涤烧杯和玻璃棒，就转入定容操作

D．如果加水超过了刻度线，取出少量水使液面恰好到刻度线

（2）步骤Ⅰ中有关反应的离子方程式有：                                      、                                   、                                     。
（3）步骤Ⅱ控制石灰水用量的目的是防止（用离子方程式表示）：                  。
（4）滤渣的主要成分有（写化学式）                   。
（5）步骤Ⅴ所含的操作依次是                   、              。
（6）制得的氯化钙可以通过如下步骤测定其纯度：
①称取5.5g无水氯化钙样品；②溶解；③滴入足量Na₂CO₃溶液，充分反应后过滤；④      、   ；⑤称量。若得到4.3g碳酸钙，则氯化钙的质量分数为         ；若实验操作规范而测定结果偏低，其原因是                                                                             。

Answer 1

（1）烧杯、100ml容量瓶（各1分，多写1个扣1分，容量瓶没有写规格0分）；50（2分）；CD（2分、写对一个得1分，写错一个0分）
（2）CaCO₃＋2H^＋＝Ca^2＋＋H₂O＋CO₂↑（2分）；Al₂O₃＋6H^＋＝2Al^3＋＋3H₂O（2分）；Fe₂O₃＋6H^＋＝2Fe^3＋＋3H₂O（2分）；
（3）Al(OH)₃＋OH^－＝AlO₂^－＋2H₂O（2分）
（4）Al(OH)₃、Fe(OH)₃（2分、写对一个得1分，写错一个0分）
（5）蒸发浓缩，冷却结晶（各1分）
（6）洗涤、干燥（各1分）；87%（2分）；洗涤时，有少量的碳酸钙溶解（2分）

解析试题分析：（1）要配制100ml6mol/L的盐酸，所需的玻璃仪器除了玻璃棒、量筒、胶头滴管外，还需要稀释用到的烧杯，转移时用到的100ml容量瓶。由于在稀释过程中溶质的质量不变，所以还需要量取36.5%的盐酸的体积为＝50ml。根据c_B＝可得，一定物质的量浓度溶液配制的误差都是由溶质的物质的量ｎ_B和溶液的体积V引起的。误差分析时，关键要看配制过程中引起ｎ和V怎样的变化。在配制一定物质的量浓度溶液时，若n_B比理论值小，或V比理论值大时，都会使所配溶液浓度偏小；若n_B比理论值大，或V比理论值小时，都会使所配溶液浓度偏大，据此可以判断。A、定容摇匀后发现液面低于刻度线属于正确现象，浓度不变；B、定容时俯视容量瓶的刻度线，则容量瓶中溶液的体积减少，浓度偏高；C、将溶液转入容量瓶后，没有洗涤烧杯和玻璃棒，就转入定容操作，则溶质的物质的量减少，测定结果偏低；D、如果加水超过了刻度线，取出少量水使液面恰好到刻度线，则导致溶质的物质的量减少，测定结果偏低，因此正确的答案选CD。
（2）由于碳酸钙、氧化铁、氧化铝均能和盐酸反应，所以步骤Ⅰ中有关反应的离子方程式有CaCO₃＋2H^＋＝Ca^2＋＋H₂O＋CO₂↑、Al₂O₃＋6H^＋＝2Al^3＋＋3H₂O、Fe₂O₃＋6H^＋＝2Fe^3＋＋3H₂O。
（3）由于氢氧化铝是两性氢氧化物，能溶于强碱溶液中。所以步骤Ⅱ控制石灰水用量的目的是防止氢氧化钙过量溶解生成的氢氧化铝，反应的离子方程式为Al(OH)₃＋OH^－＝AlO₂^－＋2H₂O。
（4）由于溶液中的Al^3＋、Fe^3＋均和氢氧化钙反应生成Al(OH)₃、Fe(OH)₃沉淀，因此滤渣的主要成分是Al(OH)₃、Fe(OH)₃。
（5）步骤Ⅴ的主要目的是得到氯化钙晶体，所以所含的操作依次是蒸发浓缩，冷却结晶。
（6）沉淀过滤出来后需要洗涤并干燥。4.3g碳酸钙的物质的量＝4.3g÷100g/mol＝0.043mol，根据原子守恒可知氯化钙的物质的量也是0.043mol，则氯化钙的质量＝0.043mol×111g/mol＝4.773g，因此氯化钙的纯度＝×100%＝86.78%。碳酸钙不溶于水是相对的，不可能绝对不溶。由于在洗涤时，有少量的碳酸钙溶解，从而导致测定结果偏低。
考点：考查一定物质的量浓度的配制与计算、物质的分离与提纯、纯度计算以及误差分析