Question

溴化鈣（CaBr₂?2H₂O）是一種白色晶體，易溶于水，有很強(qiáng)的吸濕性，是光敏紙礦泉水和滅火劑的重要成分，在醫(yī)藥上用作治療神經(jīng)衰弱等的藥物，也用作化學(xué)分析．用工業(yè)大理石（含有少量Al³⁺、Fe³⁺等雜質(zhì)）制備溴化鈣的主要流程如圖：

回答下列問題
（1）溶解時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為

 

．
（2）除雜步哪控制溶液的pH約為8.0的目的是

 

，

 

．
（3）濾液用氫溴酸酸化的目的是

 

，操作a主要包括

 

，

 

和過濾．
（4）制得的溴化鈣晶體可以通過如下步驟測(cè)定其純度：
①稱取5.00g溴化鈣晶體樣品，②溶解；③滴人足量Na₂CO₃溶液，充分反應(yīng)后過濾，④烘干、冷卻；⑤稱量．若得到2.00g碳酸鈣，則樣品的純度為

 

．
（5）溴化鈣晶體中溴離子和鈣離子的檢驗(yàn)
①將少量嗅溴化鈣晶體溶于水，加人硝酸酸化的AgNO₃溶液，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為

 

，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

 

．
②將少量溴化鈣晶體溶于水，滴加硝酸鈉溶液，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為

 

，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：工業(yè)大理石（含有少量Al³⁺、Fe³⁺等雜質(zhì)）制備溴化鈣，工業(yè)大理石加入氫溴酸酸溶生成溴化鈣，除雜的目的是除去Al³⁺和Fe³⁺，結(jié)合氫氧化鋁為兩性氫氧化物，溶于強(qiáng)酸強(qiáng)堿，控制溶液的pH約為8.0的目的是確保Al³⁺和Fe³⁺沉淀完全；防止Al（OH）₃溶解，過濾得到濾液為過量氫氧化鈣，溴化鈣，用氫溴酸酸化的目的是除去過量的Ca（OH）₂，濃縮蒸發(fā)冷卻結(jié)晶得到；
（1）大理石的主要成分為碳酸鈣，與氫溴酸反應(yīng)生成溴化鈣、水和二氧化碳；
（2）分析工業(yè)大理石的成分及流程圖知，除雜的目的是除去Al³⁺和Fe³⁺，結(jié)合氫氧化鋁為兩性氫氧化物，溶于強(qiáng)酸強(qiáng)堿，控制溶液的pH約為8.0的目的是確保Al³⁺和Fe³⁺沉淀完全；防止Al（OH）₃溶解；
（3）濾液中含過量氫氧化鈣，用氫溴酸酸化的目的是除去過量的Ca（OH）₂；溶液中得晶體的操作為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾等；
（4）根據(jù)質(zhì)量守恒定律知，n（CaBr₂）=n（CaCO₃）=0.02mol，溴化鈣晶體（CaBr₂?2H₂O）的質(zhì)量為4.72g，計(jì)算質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（5）①用硝酸酸化的硝酸銀溶液檢驗(yàn)溴離子，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為產(chǎn)生淡黃色沉淀，生成溴化銀沉淀；
②用草酸鈉溶液檢驗(yàn)鈣離子，現(xiàn)象為產(chǎn)生白色沉淀草酸鈣．

解答： 解：（1）大理石的主要成分為碳酸鈣，與氫溴酸反應(yīng)生成溴化鈣、水和二氧化碳，離子方程式為：CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O；
故答案為：CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O；
（2）分析工業(yè)大理石的成分及流程圖知，除雜的目的是除去Al³⁺和Fe³⁺，結(jié)合氫氧化鋁為兩性氫氧化物，溶于強(qiáng)酸強(qiáng)堿，控制溶液的pH約為8.0的目的是確保Al³⁺和Fe³⁺沉淀完全；防止Al（OH）₃溶解；
故答案為：確保Al³⁺和Fe³⁺沉淀完全；防止Al（OH）₃溶解；
（3）濾液中含過量氫氧化鈣，用氫溴酸酸化的目的是除去過量的Ca（OH）₂；溶液中得晶體的操作為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾等；
故答案為：除去過量的Ca（OH）₂；蒸發(fā)濃縮；冷卻結(jié)晶；
（4）根據(jù)質(zhì)量守恒定律知，n（CaBr₂）=n（CaCO₃）=0.02mol，溴化鈣晶體（CaBr₂?2H₂O）的質(zhì)量=0.02mol×236g/mol=4.72g，
質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

4.72g

5.00g

×100%=94.4%；
故答案為：94.4%；
（5）①用硝酸酸化的硝酸銀溶液檢驗(yàn)溴離子，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為產(chǎn)生淡黃色沉淀，離子方程式為：Br^-+Ag⁺=AgBr↓；
故答案為：產(chǎn)生淡黃色沉淀；Br^-+Ag⁺=AgBr↓；
②用草酸鈉溶液檢驗(yàn)鈣離子，現(xiàn)象為產(chǎn)生白色沉淀，離子方程式為Ca²⁺+C₂O₄^2-=CaC₂O₄↓，故答案為：產(chǎn)生白色沉淀；Ca²⁺+C₂O₄^2-═CaC₂O₄↓．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了無(wú)機(jī)化學(xué)工藝流程題分析判斷，要注意過程分析，審題頭，明確化工生產(chǎn)的目的，審流程結(jié)合題給信息明確每一步的原理、目的和操作，③答題要注意規(guī)范，注意化學(xué)用語(yǔ)的書寫要求及實(shí)驗(yàn)操作的文字?jǐn)⑹觯�題目難度中等．