Question

【題目】長期飲用硬水易引起結(jié)石病，將硬水煮沸可以得到軟水和水垢，水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2，若取100g水垢制取氯化鈣的主要流程如下：

（1）往溶液A加入過量的氫氧化鈣溶液，目的是________________。

（2）操作1的名稱是____________，沉淀K是___________（用化學(xué)式表示）。

（3）在水垢中加入鹽酸至水垢完全溶解，反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________。

（4）操作2中加熱蒸發(fā)，要除去的物質(zhì)有______________。在蒸發(fā)過程中，當(dāng)__________時，停止加熱，利用蒸發(fā)皿的余熱使濾液蒸干。

（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后若計算出水垢中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，需要稱量沉淀K還是CaCl2晶體的質(zhì)量？_______（填“沉淀K”或“CaCl2晶體”）

Answer 1

【答案】 完全除去氯化鎂雜質(zhì) 過濾 Mg(OH)2 CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O +CO2↑ 、Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2O H2O 、HCl 蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多量的固體 沉淀K

【解析】（1）在水垢中，加入鹽酸溶解得到氯化鈣和氯化鎂，實(shí)驗(yàn)最終目的是得到氯化鈣的晶體，所以往溶液A加入過量的氫氧化鈣溶液，使氯化鎂完全沉淀，這樣后期就避免存在鎂的化合物，而導(dǎo)致氯化鈣不純；

（2）操作1是得到沉淀和溶液，是固液分離的操作，在實(shí)驗(yàn)室中該操作為過濾；沉淀K是在氯化鎂和氯化鈣的混合溶液中加入了過量的氫氧化鈣得到的，由于氫氧化鈣和氯化鈣不反應(yīng)，而氯化鎂和氫氧化鈣反應(yīng)生成了難溶性的氫氧化鎂，所以該沉淀為氫氧化鎂，故化學(xué)式為 Mg(OH)2；

（3）水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2，加入鹽酸，鹽酸與碳酸鈣反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，化學(xué)方程式為：CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O +CO2↑；氫氧化鎂與鹽酸反應(yīng)生成氯化鎂和水，化學(xué)方程式為：Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2O；

（4）操作2中加熱蒸發(fā)，要得到氯化鈣晶體，要除去過量的氯化氫和水，蒸發(fā)食鹽水時，等到蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多量的固體時，停止加熱，利用蒸發(fā)皿的余熱使濾液蒸干。

（5）由于CaCl2晶體的質(zhì)量包含原水垢中的氯化鈣和氯化鎂和氫氧化鈣反應(yīng)生成的氯化鈣以及鹽酸與氫氧化鈣反應(yīng)生成的氯化鈣，所以計算出水垢中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，只能根據(jù)沉淀K[Mg(OH)2]的質(zhì)量進(jìn)行計算。