Question

【题目】某工厂产生的废渣主要成分是含钙的化合物(杂质为Fe2O3)。用该废渣制取CaCl2晶体(CaCl2·xH2O)并进行组成测定，其制取的流程如下图所示：

已知：NH4Cl溶液显酸性，且浓度越高酸性越强

(1)XRD图谱可用于判断某固态物质是否存在。右图为煅烧前后废渣的XRD图谱。写出煅烧时发生的化学反应方程式________________________________。

(2)浸取时需连续搅拌，其目的是_________________；生成的NH3能使湿润的红色石蕊试纸变____________色。

(3)在其它条件相同的情况下，CaCl2的产率随浸取温度的变化如下图所示。则宜选择的浸取温度为____________℃左右。

(4)若使用过量浓度较高的NH4Cl溶液，则所得CaCl2溶液中会含有NH4Cl、_______(填化学式)等杂质。

(5)过滤得到的Fe2O3在高温下可与CO反应，写出该反应的化学方程式____________。

(6)测定晶体(CaCl2·xH2O)的组成：

a.称取14.7000g CaCl2晶体于锥形瓶内，加入适量蒸馏水.使其全部溶解。

b.再向其中加入足量的Na2CO3溶液，静置。

C.过滤、洗涤、干燥、称量，得到10.0000g固体。

①通过计算，确定x的值(写出计算过程)。______________________。

②判断步骤b中沉淀完全的方法是：静置，向上层清液中滴加__________，则说明已沉淀完全；若沉淀不完全，则测得的x值比实际值______(填“偏大”、“偏小”或“ 不变”。

Answer 1

【答案】 Ca(OH)2CaO+H2O 使氧化钙与水充分反应生成氢氧化钙，再与氯化铵反应 蓝 85.5 FeCl3 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 2 滴加碳酸钠，没有沉淀产生 偏大

【解析】本题通过制取CaCl2晶体流程，考查了获取信息并利用信息的能力，炼铁的原理，盐的性质，根据化学方程式计算等，难度较大，综合性较强，仔细审题，找出的用的信息结合已有知识进行分析解答。

（1）根据煅烧前后废渣的XRD图谱可知，煅烧时发生的化学反应是氢氧化钙分解生成氧化钙和水，化学方程式是Ca(OH)2CaO+H2O；

（2）浸取时需连续搅拌，其目的是使氧化钙与水充分反应生成氢氧化钙，再与氯化铵反应；氨气溶于水形成氨水显碱性，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色；

（3）由图示可知85.5℃左右CaCl2的产率最高，宜选择的浸取温度为85.5℃左右；

（4）若使用过量浓度较高的NH4Cl溶液，溶液的酸性较强，可能与氧化铁反应，生成氯化铁，所得CaCl2溶液中会含有NH4Cl、FeCl3等杂质；

（5）一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式是：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；

（6）①设生成10.00g沉淀需要氯化钙的质量为y则：

CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl

111 100

y 10g

解得y=11.1g，所以结晶水的质量=14.7000g﹣11.1g=3.6g， 14.7g××100% =3.6g，解得x=2；

②沉淀完全说明溶液中不含有氯化钙，可用碳酸钠溶液检验。如果向上层清液中滴加碳酸钠，没有沉淀产生，说明已沉淀完全，若沉淀不完全，计算的氯化钙质量小，水的质量多， x值偏大。