溴化钙(CaBr2·2H2O)是一种白色晶体,易溶于水,有很强的吸湿性,是光敏纸矿泉水和灭火剂的重要成分,在医药上用作治疗神经衰弱等的药物,也用作化学分析。用工业大理石(含有少量Al3+、Fe3+等杂质)制备溴化钙的主要流程如下
回答下列问题
(1)溶解时发生的主要反应的离子方程式为
(2)除杂步骤控制溶液的pH约为8.0的目的是 ,
(3)滤液用氢溴酸酸化的目的是 ,操作a主要包括 , 和过滤
(4)制得的溴化钙晶体可以通过如下步骤测定其纯度:
①称取5.00g溴化钙晶体样品,②溶解;③滴入足量Naa2CO3溶液,充分反应后过滤,④烘干、冷却;⑤称量。若得到2. 00 g碳酸钙,则样品的纯度为
(5)溴化钙晶体中溴离子和钙离子的检验
①将少量溴化钙晶体溶于水,加入硝酸酸化的AgNO3溶液,实验现象为 ,发生反应的离子方程式为
②将少量溴化钙晶体溶于水,滴加草酸钠溶液,实验现象为 ,发生反应的离子方程式为
(1)CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O(2分)
(2)确保Al3+和Fe3+沉淀完全;防止Al(OH)3溶解(各1分)
(3)除去过量的Ca(OH)2;蒸发浓缩;冷却结晶(各1分)
(4)94.4%(或0.944)(2分)
(5)①产生淡黄色浑浊(1分);Br-+Ag+=AgBr↓(2分)
②产生白色沉淀(1分);Ca2++C2O42-=CaC2O4↓(2分)
题目分析:解无机化学工艺流程题要注意:①审题头,明确化工生产的目的②审流程结合题给信息明确每一步的原理、目的和操作③答题要注意规范,注意化学用语的书写要求及实验操作的文字叙述;(1)大理石的主要成分为碳酸钙,与氢溴酸反应生成溴化钙、水和二氧化碳,离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O;(2)分析工业大理石的成分及流程图知,除杂的目的是除去Al3+和Fe3+,结合氢氧化铝为两性氢氧化物,溶于强酸强碱,控制溶液的pH约为8.0的目的是确保Al3+和Fe3+沉淀完全;防止Al(OH)3溶解;(3)滤液中含过量氢氧化钙,用氢溴酸酸化的目的是除去过量的Ca(OH)2;溶液中得晶体的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等;(4)根据质量守恒定律知,n(CaBr2)= n(CaCO3)=0.02mol,溴化钙晶体(CaBr2·2H2O)的质量为4.72g,质量分数为4.72/5.00×100%=94.4%;(5)①用硝酸酸化的硝酸银溶液检验溴离子,实验现象为产生淡黄色浑浊,离子方程式为Br-+Ag+=AgBr↓,②用草酸钠溶液检验钙离子,现象为产生白色沉淀,离子方程式为Ca2++C2O42-=CaC2O4↓。