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

17.(2018江苏扬州中考)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”。
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。

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