Question

【題目】某礦石的主要成分是BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等雜質)。實驗室利用該礦石制備BaCl2·2H2O的流程如圖：

(1)用稀鹽酸浸取前需充分研磨礦石，目的是__。

(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)。

	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)要使Ca2+完全沉淀，應控制溶液中的的濃度不低于__mol/L(離子濃度小于1×10-5mol/L時，認為沉淀就達完全)；同時加入H2C2O4時又應避免過量，原因是__。(已知：KSP(BaC2O4=1.6×10-7，KSP(CaC2O4=2.3×10-9)。

(4)利用氧化還原滴定法可測定H2C2O4的濃度，取20.00mLH2C2O4溶液于錐形瓶中，用0.10mol/L酸性KMnO4溶液滴定，KMnO4溶液應裝在__(填“酸式滴定管”或“堿式滴定管”)中。寫出反應的離子方程式為__。滴定終點的現象為__。若滴定達到終點時，消耗KMnO4溶液30.00mL，則H2C2O4溶液的濃度為__mol/L。

Answer 1

【答案】增大接觸面積，加快反應效率 Fe3+ Mg(OH)2、Ca(OH)2 2.3×10-4 過量的H2C2O4要結合Ba2+生成BaC2O4沉淀，降低BaCl2·2H2O產率 酸式滴定管 6H++2+5H2C2O4=10CO2↑+2Mn2++8H2O 滴入最后一滴高錳酸鉀溶液，溶液由無色變成淺紫色，半分鐘無變化 0.375

【解析】

礦石的主要成分是BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等雜質)，加入15%的鹽酸反應生成氯化鋇、氯化鈣、氯化鐵、氯化鎂，根據離子開始沉淀的pH和完全沉淀的pH值，加入氨水調節pH值，主要除掉鐵離子，加入NaOH溶液調節pH=12.5，主要沉淀鎂離子和少量鈣離子，加入草酸，主要沉淀鈣離子，但不能加入過量草酸，過量草酸會沉淀部分的鋇離子，導致氯化鋇的產率降低。

(1)用稀鹽酸浸取前需充分研磨礦石，目的是增大接觸面積，加快反應效率；故答案為：增大接觸面積，加快反應效率。

(2)根據離子開始沉淀時的pH值和完全沉淀時的pH值，得到加入NH3·H2O調節pH=8可除去Fe3+，濾渣Ⅱ是pH =12.5時完全沉淀了Mg2+，部分沉淀了Ca2+，因此濾渣Ⅱ中含Mg(OH)2、Ca(OH)2；故答案為：Fe3+；Mg(OH)2、Ca(OH)2。

(3)要使Ca2+完全沉淀，，，因此應控制溶液中的的濃度不低于2.3×104molL1；同時加入H2C2O4時又應避免過量，原因是過量的H2C2O4要結合Ba2+生成BaC2O4沉淀，降低BaCl2·2H2O產率；故答案為：過量的H2C2O4要結合Ba2+生成BaC2O4沉淀，降低BaCl2·2H2O產率。

(4)利用氧化還原滴定法可測定H2C2O4的濃度，取20.00mLH2C2O4溶液于錐形瓶中，用0.10 molL1酸性KMnO4溶液滴定，KMnO4溶液是強氧化性溶液，會腐蝕橡皮管，因此應裝在酸式滴定管中。高錳酸鉀和草酸，在酸性條件下反應生成錳離子、二氧化碳和水，反應的離子方程式為6H++2+5H2C2O4=10CO2↑+ 2Mn2++ 8H2O。滴定終點的現象為滴入最后一滴高錳酸鉀溶液，溶液由無色變成淺紫色，半分鐘無變化。若滴定達到終點時，消耗KMnO4溶液30.00mL，根據2～5H2C2O4，得到n(H2C2O4)=2.5n()=2.5×0.10 molL1×0.03L=7.5×103mol，則H2C2O4溶液的濃度為；故答案為：6H++2+5H2C2O4=10CO2↑+2Mn2++8H2O；滴入最后一滴高錳酸鉀溶液，溶液由無色變成淺紫色，半分鐘無變化；0.375。