Question

【題目】毒重石的主要成分為BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等雜質(zhì))。實驗室利用毒重石制備BaCl2·2H2O的流程如圖：

（1）毒重石用鹽酸浸取前需充分研磨，目的是__。

（2）加入NH3·H2O調(diào)pH=8可除去__(填離子符號)，濾渣Ⅱ中含__(填化學式)。加入H2C2O4時應(yīng)避免過量，原因是__。

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

	Ca2+	Mg2+	Fe3+
開始沉淀時的pH	11.9	9.1	1.9
完全沉淀時的pH	13.9	11.1	3.2

（3）利用間接酸堿滴定法可測定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xmL一定濃度的Na2CrO4溶液于錐形瓶中，加入酸堿指示劑，用bmol·L-1鹽酸標準液滴定至終點，測得滴加鹽酸的體積為V0mL。

步驟Ⅱ：移取ymLBaCl2溶液于錐形瓶中，加入xmL與步驟Ⅰ相同濃度的Na2CrO4溶液，待Ba2+完全沉淀后，再加入酸堿指示劑，用bmol·L-1鹽酸標準液滴定至終點，測得滴加鹽酸的體積為V1mL。

滴加鹽酸標準液時應(yīng)使用酸式滴定管，“0”刻度位于滴定管的__(填“上方”或“下方”)。BaCl2溶液的濃度為__mol·L-1。若步驟Ⅱ中滴加鹽酸時有少量待測液濺出，Ba2+濃度測量值將__(填“偏大”或“偏小”)。

Answer 1

【答案】增大接觸面積從而使反應(yīng)速率加快 Fe3+ Mg(OH)2、Ca(OH)2 H2C2O4過量會導致生成BaC2O4沉淀，產(chǎn)品產(chǎn)量減少 上方 偏大

【解析】

制備BaCl2·2H2O的流程：毒重石的主要成分BaCO3（含Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等雜質(zhì)），加鹽酸溶解，碳酸鋇和鹽酸反應(yīng)：BaCO3+2H＋=Ba2＋+CO2↑+H2O，加入氨水，調(diào)pH為8，Fe3＋完全沉淀時的pH為3.2，只有Fe3＋完全沉淀，濾渣1為Fe（OH）3，溶液中主要含Ca2＋、Mg2＋、Ba2＋，加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH=12.5，Ca2＋完全沉淀時的pH為13.9，Mg2＋完全沉淀時的pH為11.1，Mg2＋完全沉淀，Ca2＋部分沉淀，濾渣Ⅱ中含Mg（OH）2、Ca（OH）2；溶液中主要含Ca2＋、Ba2＋，加入H2C2O4，得到CaC2O4↓，除去Ca2＋，蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶得到BaCl2·2H2O。

（1）化學反應(yīng)的速率與反應(yīng)物的接觸面積有關(guān)，毒重石用鹽酸浸取前需充分研磨，目的是增大接觸面積從而使反應(yīng)速率加快。故答案為：增大接觸面積從而使反應(yīng)速率加快；

（2）根據(jù)流程圖和表中數(shù)據(jù)可知：Fe3＋完全沉淀時的pH為3.2，加入氨水，調(diào)pH為8，Fe3＋+3NH3·H2O=Fe（OH）3↓+3NH4＋，Fe3＋完全沉淀，濾渣1為Fe（OH）3，加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH=12.5，Ca2＋完全沉淀時的pH為13.9，Mg2＋完全沉淀時的pH為11.1，Mg2＋完全沉淀，Ca2＋部分沉淀，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沉淀，加入H2C2O4時應(yīng)避免過量，防止CaC2O4沉淀完全后，過量的H2C2O4會導致生成BaC2O4沉淀，產(chǎn)品的產(chǎn)量減少；

故答案為：Fe3+；Mg(OH)2、Ca(OH)2；H2C2O4過量會導致生成BaC2O4沉淀，產(chǎn)品產(chǎn)量減少；

（3）滴加鹽酸標準液時應(yīng)使用酸式滴定管，“0”刻度位于滴定管的上方；

步驟Ⅱ：待Ba2＋完全沉淀后，再加入酸堿指示劑，用b mol·L-1鹽酸標準液滴定至終點，測得滴加鹽酸的體積為V1mL，則發(fā)生2CrO42－+2H＋═Cr2O72－+H2O的鹽酸的物質(zhì)的量為：V1×10-3×bmol，步驟Ⅰ：用b mol·L-1鹽酸標準液滴定至終點，測得滴加鹽酸體積為V0mL，加入的總鹽酸的物質(zhì)的量：V0×10-3×bmol，Ba2＋+CrO42－═BaCrO4↓，與Ba2＋反應(yīng)的CrO42－的物質(zhì)的量為V0×10-3×bmol-V1×10-3×bmol=（V0-V1）b×10-3mol，步驟Ⅱ：移取y mLBaCl2溶液于錐形瓶中，所以BaCl2溶液的濃度為：mol·L－1=mol·L-1。若步驟Ⅱ中滴加鹽酸時有少量待測液濺出，V1減小，Ba2+濃度測量值將偏大。故答案為：上方；；偏大。