毒重石的主要成分BaCO3（含Ca2+、Mg2+、Fe3+等雜質），實驗室利用毒重石製備BaCl2•2H2O的...

問題詳情：

毒重石的主要成分BaCO3（含Ca2+、Mg2+、Fe3+等雜質），實驗室利用毒重石製備BaCl2•2H2O的流程如下：

（1）毒重石用鹽*浸取前需充分研磨，目的是____________________。實驗室用37%的鹽*配製15%的鹽*，除量筒外還需使用下列儀器中的______________。

a．燒杯    b．容量瓶    c．玻璃棒      d．滴定管

（2）加入NH3•H2O調節pH=8可除去_____（填離子符號），濾渣Ⅱ中含______（填化學式）。加入H2C2O4時應避免過量，原因是_________________。

已知：Ksp（BaC2O4）=1.6×10﹣7，Ksp（CaC2O4）=2.3×10﹣9

（3）利用間接*鹼滴定法可測定Ba2+的含量，實驗分兩步進行。

已知：2CrO42﹣+2H+═Cr2O72﹣+H2O      Ba2++CrO42﹣═BaCrO4↓

步驟Ⅰ：移取x ml一定濃度的Na2CrO4溶液於錐形瓶中，加入*鹼指示劑，用b mol•L﹣1鹽*標準液滴定至終點，測得滴加的鹽*體積為V0 mL。

步驟Ⅱ：移取y mLBaCl2溶液於錐形瓶中，加入x mL與步驟Ⅰ相同濃度的Na2CrO4溶液，待Ba2+完全沉澱後，再加入*鹼指示劑，用b mol•L﹣1鹽*標準液滴定至終點，測得滴加鹽*的體積為V1 mL。

滴加鹽*標準液時應使用*式滴定管，“0”刻度位於滴定管的______________（填“上方”或“下方”）。BaCl2溶液的濃度為______________ mol•L-1，若步驟Ⅱ中滴加鹽*時有少量待測液濺出，Ba2+濃度測量值將______________（填“偏大”或“偏小”）。

【回答】

    (1). 增大接觸面積從而使反應速率加快    (2). ac    (3). Fe3+    (4). Mg(OH)2、Ca(OH)2    (5). H2C2O4過量會導致生成BaC2O4沉澱，產品的產量減少    (6). 上方    (7).     (8). 偏大

【解析】

製備BaCl2•2H2O流程：毒重石的主要成分BaCO3（含Ca2+、Mg2+、Fe3+等雜質），向其中加鹽*溶解，碳*鋇和鹽*反應：BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O，然後加入氨水，調節溶液的pH為8，由於Fe3+完全沉澱時的pH為3.2，此時只有Fe3+完全沉澱，所以濾渣1為Fe(OH)3，溶液中主要含Ca2+、Mg2+、Ba2+，再加入*氧化*溶液調節pH=12.5，Ca2+完全沉澱時的pH為13.9，Mg2+完全沉澱時的pH為11.1，Mg2+完全沉澱，Ca2+部分沉澱，濾渣Ⅱ中含Mg(OH)2、Ca(OH)2；溶液中主要含Ca2+、Ba2+，然後再加入H2C2O4，得到CaC2O4沉澱，除去Ca2+，將濾液蒸發濃縮冷卻結晶可得到BaCl2•2H2O。

(1)可以通過增大固體反應物的接觸面積方法增大反應速率；根據配製物質的量濃度溶液的要求確定需要使用的儀器；

(2)根據流程圖和表中數據分析加入NH3•H2O調節pH=8，利用不同金屬陽離子形成沉澱的pH的不同，確定沉澱的成分及去除的離子；結合加入H2C2O4的量的多少，分析發生的反應及造成的影響；

(3)根據滴定管的構造分析0刻度在滴定管的位置；利用間接*鹼滴定法可測定Ba2+的含量，實驗分兩步進行，根據反應中物質的相應量的關係，計算出BaCl2溶液的濃度；然後根據*作分析消耗標準溶液的體積多少，判斷誤差，據此判斷。

【詳解】(1)毒重石是固體物質，由於化學反應的速率與反應物的接觸面積有關，所以可以將毒重石在用鹽*浸取前充分研磨的方法，增大反應物的接觸面積，提高反應速率；在實驗室用37%的鹽*配置15%的鹽*，需先計算出濃鹽*的體積和水的體積，用量筒量取；濃鹽*稀釋為稀鹽*，需用燒杯作為容器，並用玻璃棒攪拌加速溶解，所以除量筒外還需使用量筒、玻璃棒，選項是ac；

(2)根據流程圖和表中數據可知：Fe3+完全沉澱時的pH為3.2，加入氨水，調節溶液的pH為8，發生反應：Fe3++3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+，Fe3+完全沉澱，濾渣1為Fe(OH)3；加入*氧化*調節pH=12.5，由於Ca2+完全沉澱時的pH為13.9，Mg2+完全沉澱時的pH為11.1，Mg2+完全沉澱，Ca2+部分沉澱，濾渣Ⅱ中含Mg(OH)2、Ca(OH)2，溶液中主要含Ca2+、Ba2+，Ksp(BaC2O4)=1.6×10-7，Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9，易形成CaC2O4沉澱，加入H2C2O4時應避免過量，防止CaC2O4沉澱完全後，過量的H2C2O4會導致生成BaC2O4沉澱，使產品的產量減少；

(3)無論*式還是鹼式滴定管，0刻度都位於滴定管的上方；步驟Ⅱ：待Ba2+完全沉澱後，再加入*鹼指示劑，用bmol/L鹽*標準液滴定至終點，測得滴加鹽*的體積為V1mL，則發生2CrO42-+2H+═Cr2O72-+H2O 的鹽*的物質的量為：V1×10-3×bmol，步驟Ⅰ：用bmol/L鹽*標準液滴定至終點，測得滴加鹽*體積為V0mL，加入的總鹽*的物質的量：V0×10-3×bmol，Ba2++CrO42-═BaCrO4↓，與Ba2+反應的CrO42-的物質的量為V0×10-3×bmol-V1×10-3×bmol=(V0-V1)b×10-3mol，步驟Ⅱ：移取ymLBaCl2溶液於錐形瓶中，所以BaCl2溶液的濃度為：c(BaCl2)=mol/L=mol/L；若步驟Ⅱ中滴加鹽*時有少量待測液濺出，則V1減小，使得Ba2+濃度測量值將偏大。

【點睛】本題考查了實驗室利用毒重石製備BaCl2•2H2O設計方法，側重考查影響反應速率的因素、實驗基本*作、沉澱溶解平衡的應用等知識，實驗步驟結合物質的*質分析是解答的關鍵。

知識點：電離平衡 水解平衡

題型：實驗,探究題