Question

溴化钙是一种溴化物，用于石油钻井，也用于制造溴化铵及光敏纸、灭火剂、制冷剂等．制备CaBr₂?2H₂O的主要流程如下：

（1）与液溴的反应温度不能超过40℃的原因是

 

．
（2）滤渣的成分可能是

 

．
（3）试剂M是

 

，加入M的目的是

 

．
（4）操作Ⅱ的步骤为蒸发浓缩，

 

、洗涤、干燥．
（5）将氨气通入石灰乳，加入溴，于65℃进行反应也可制得溴化钙，此反应中还会生成一种无色气体，写出反应的化学方程式

 

．
（6）制得的CaBr₂?2H₂O可以通过以下方法测定纯度：称取5.00g样品溶于水，滴入足量Na₂CO₃溶液，充分反应后过滤，将滤渣洗涤、烘干、冷却、称量，得到2.00g固体．则CaBr₂?2H₂O的质量分数为

 

．（相对原子质量：Ca-40 Br-80 H-1 O-16）

Answer 1

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,制备实验方案的设计

专题：实验设计题

分析：Fe与溴单质反应生成FeBr₂ ，加过量的氢氧化钙，生成氢氧化亚铁沉淀，氢氧化亚铁易被氧气氧化为氢氧化铁，过滤得到滤液中主要CaBr₂ ，在滤液中加HBr中和多余的氢氧化钙，然后蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到CaBr₂?2H₂O晶体；
（1）溴单质受热易挥发；
（2）滤渣中除了是的氢氧化亚铁，还有剩余的Fe，和氧化生成的氢氧化铁；
（3）加入的氢氧化钙过量，加溴化氢除去；
（4）根据从溶液中提取固体溶质的操作分析；
（5）氨气通入石灰乳，加入溴，在65℃反应生成溴化钙、氮气和水；
（6）根据CaBr₂?2H₂O～Na₂CO₃～CaCO₃，由碳酸钙的质量求出CaBr₂?2H₂O，再求出质量分数．

解答： 解：Fe与溴单质反应生成FeBr₂ ，加过量的氢氧化钙，生成氢氧化亚铁沉淀，氢氧化亚铁易被氧气氧化为氢氧化铁，过滤得到滤液中主要CaBr₂ ，在滤液中加HBr中和多余的氢氧化钙，然后蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到CaBr₂?2H₂O晶体；
（1）溴单质受热易挥发，所以控制反应在较低温度不能超过40℃进行，防止液溴挥发，降低原料利用率，
故答案为：防止液溴挥发，降低原料利用率；
（2）滤渣中除了是的氢氧化亚铁，还有剩余的Fe，和氧化生成的氢氧化铁，所以滤渣的成分可能是Fe、Fe（OH）₂ 、Fe（OH）₃，
故答案为：Fe、Fe（OH）₂ 、Fe（OH）₃；
（3）溴化亚铁溶液中加入过量的氢氧化钙，过梁得到的滤液含有溴化钙和氢氧化钙，加溴化氢除去多余的氢氧化钙，则加入的M为HBr，
故答案为：HBr；除去过量的Ca（OH）₂；
（4）从溶液中提取固体溶质的操作为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，故答案为：冷却结晶、过滤；
（5）氨气通入石灰乳，加入溴，在65℃反应生成溴化钙、氮气和水，其反应的化学方程式为3Ca（OH）₂ +3Br₂+2NH₃

65℃  .

3CaBr₂+N₂↑+6H₂O，
故答案为：3Ca（OH）₂ +3Br₂+2NH₃

65℃  .

3CaBr₂+N₂↑+6H₂O；
（6）称取5.00g样品溶于水，滴入足量Na₂CO₃溶液，充分反应后过滤，将滤渣洗涤、烘干、冷却、称量，得到2.00g固体，则生成的固体为碳酸钙，
设样品中CaBr₂?2H₂O的质量为xg，
CaBr₂?2H₂O～Na₂CO₃～CaCO₃，
236                 100
xg                  2.00g
则x=

236×2.00g

100

=4.72g，
则CaBr₂?2H₂O的质量分数为

4.72g

5.00g

×100%=94.40%，
故答案为：94.40%．

点评：本题考查了溴化钙晶体的制备实验方案设计，题目涉及化学实验基本操作、除杂质、离子方程式的书写、含量的计算等，题目难度中等，是对学生综合能力的考查，需要学生基本扎实的基础与分析问题、解决问题的能力．