Question

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

(1)毒重石用鹽酸浸取前需充分研磨，目的是_________________________。

(2)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

加入NH3·H2O調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______________________________。

(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x mL一定濃度的Na2CrO4溶液于錐形瓶中，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V0 mL。

步驟Ⅱ：移取y mL BaCl2溶液于錐形瓶中，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V1 mL。

滴加鹽酸標準液時應使用酸式滴定管，“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】 增大反應的接觸面積，提高溶解（或反應）速率 Fe3+ Mg(OH)2 Ca(OH)2 防止Ba2+ 沉淀（或生成BaC2O4） 上方 b(v0-v1)/y 偏大

【解析】分析：制備BaCl22H2O的流程：毒重石的主要成分BaCO3（含Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等雜質），加鹽酸溶解，碳酸鋇和鹽酸反應：BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O，加入氨水，調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+，加入氫氧化鈉調節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+，蒸發濃縮冷卻結晶得到BaCl22H2O，據此分析解答。

詳解：（1）化學反應的速率與反應物的接觸面積有關，毒重石用鹽酸浸取前需充分研磨，可以增大反應物的接觸面積，增大反應速率；

（2）根據以上分析可知加入NH3·H2O調pH＝8可除去Fe3+，濾渣Ⅱ中含Mg(OH)2、Ca(OH)2。溶液中主要含Ca2+、Ba2+，由于Ksp(BaC2O4)＝1.6×10－7＞Ksp(CaC2O4)＝2.3×10－9，易形成CaC2O4沉淀，因此加入H2C2O4時應避免過量，防止CaC2O4沉淀完全后，過量的H2C2O4會導致生成BaC2O4沉淀，產品的產量減少；

（3）無論酸式還是堿式滴定管，0刻度都位于滴定管的上方；步驟Ⅱ：待Ba2+完全沉淀后，再加入酸堿指示劑，用b molL-1鹽酸標準液滴定至終點，測得滴加鹽酸的體積為V1mL，發生2CrO42－＋2H＋＝Cr2O72－＋H2O的鹽酸的物質的量為：v1×10-3×bmol，步驟Ⅰ：用b molL-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y mLBaCl2溶液于錐形瓶中，所以BaCl2溶液的濃度為：（v0-v1）b×10-3mol/0.001yL＝（v0-v1）b/y mol·L－1。若步驟Ⅱ中滴加鹽酸時有少量待測液濺出，v1減小，則Ba2+濃度測量值將偏大。