Question

以鋇礦粉（主要成份為BaCO₃，含有Ca²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、Mg²⁺等）制備BaCl₂·2H₂O的流程如下：

（1）氧化過(guò)程主要反應(yīng)的離子方程式為      。

（2）沉淀C的主要成分是Ca(OH)₂和    。由圖可知，為了更好的使Ca²⁺沉淀，還應(yīng)采取的措施為   。

  

（3）用BaSO₄重量法測(cè)定產(chǎn)品純度的步驟為：

步驟1：準(zhǔn)確稱(chēng)取0.4～0.6 g BaCl₂·2H₂O試樣，加入100 ml 水，3 ml 2 mol·L^-1 的HCl溶液加熱溶解。

步驟2：邊攪拌，邊逐滴加入0.1 mol·L^-1 H₂SO₄溶液。

步驟3：待BaSO₄沉降后，      ，確認(rèn)已完全沉淀。

步驟4：過(guò)濾，用0.01 mol·L^-1的稀H₂SO₄洗滌沉淀3~4次，直至洗滌液中不含Cl^－為止。

步驟5：將折疊的沉淀濾紙包置于      中，經(jīng)烘干、炭化、灰化后在800℃灼燒至恒重。稱(chēng)量計(jì)算BaCl₂·2H₂O中Ba²⁺的含量。

①步驟3所缺的操作為      。

②若步驟1稱(chēng)量的樣品過(guò)少，則在步驟4洗滌時(shí)可能造成的影響為      。

③步驟5所用瓷質(zhì)儀器名稱(chēng)為      。濾紙灰化時(shí)空氣要充足，否則BaSO₄易被殘留的炭還原生成BaS，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為      。

④有同學(xué)認(rèn)為用K₂CrO₄代替H₂SO₄作沉淀劑效果更好，請(qǐng)說(shuō)明原因      。

[已知：Ksp(BaSO₄)=1.1×10^-10  Ksp(BaCrO₄)=1.2×10^-10]

 

Answer 1

【答案】

 

（1）H₂O₂+ 2Fe²⁺+2H⁺  =2Fe³⁺ +2H₂O

（2）Mg(OH)₂   提高溫度

（3）①向上層清液中加入1~2滴0.1mol/LH₂SO₄溶液

②稱(chēng)取試樣過(guò)少，沉淀量就少，洗滌造成的損失就大

③坩堝     BaSO₄ + 4C4CO + BaS或BaSO₄ + 2C2CO₂ + BaS

④BaCrO₄的摩爾質(zhì)量大于BaSO₄

【解析】

試題分析：該題為化工流程題，以主要成分為BaCO₃鋇礦粉，經(jīng)過(guò)除去含有Ca²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、Mg²⁺等雜質(zhì)制備BaCl₂·2H₂O的流程。（2）沉淀C之前已除去鐵，所以該步是除去剩余的雜質(zhì)Ca²⁺、Mg²⁺，生成相應(yīng)氫氧化物；由圖看到，Ca(OH)₂溶解度隨溫度升高而降低，故高溫下有利于Ca²⁺除凈；（3）①步驟3顯然是確定沉淀是否完全的操作，應(yīng)該是靜置，向向上層清液中加入1~2滴原H₂SO₄溶液，若不出現(xiàn)沉淀，則Ba²⁺沉淀完全；②稱(chēng)取試樣過(guò)少，沉淀量就少，洗滌造成的損失就大；③固體灼燒一般都在坩堝中；④兩種物質(zhì)的Ksp幾乎相同，但BaCrO₄的摩爾質(zhì)量大于BaSO₄，實(shí)驗(yàn)中生成的沉淀的質(zhì)量大，誤差小。

考點(diǎn)：化工流程題，考查物質(zhì)的分離、除雜、檢驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)分析等基本實(shí)驗(yàn)操作的有關(guān)問(wèn)題。