Question

【题目】毒重石的主要成分为BaCO3(含Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等杂质)。实验室利用毒重石制备BaCl2·2H2O的流程如下：

(1)毒重石用盐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＋
开始沉淀时的pH	11.9	9.1	1.9
完全沉淀时的pH	13.9	11.1	3.2

加入NH3·H2O调pH＝8可除去________(填离子符号)，滤渣Ⅱ中含__________(填化学式)。加入H2C2O4时应避免过量，原因是______________________________。

(3)利用间接酸碱滴定法可测定Ba2＋的含量，实验分两步进行。

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

步骤Ⅰ：移取x mL一定浓度的Na2CrO4溶液于锥形瓶中，加入酸碱指示剂，用b mol·L－1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸的体积为V0 mL。

步骤Ⅱ：移取y mL BaCl2溶液于锥形瓶中，加入x mL与步骤Ⅰ相同浓度的Na2CrO4溶液，待Ba2＋完全沉淀后，再加入酸碱指示剂，用b mol·L－1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸的体积为V1 mL。

滴加盐酸标准液时应使用酸式滴定管，“0”刻度位于滴定管的________(填“上方”或“下方”)。BaCl2溶液的浓度为_______mol·L－1。若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少量待测液溅出，Ba2＋浓度测量值将________(填“偏大”或“偏小”)。

Answer 1

【答案】 增大反应的接触面积，提高溶解（或反应）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：制备BaCl22H2O的流程：毒重石的主要成分BaCO3（含Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等杂质），加盐酸溶解，碳酸钡和盐酸反应：BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O，加入氨水，调pH为8，Fe3+完全沉淀时的pH为3.2，只有Fe3+完全沉淀，滤渣1为Fe（OH）3，溶液中主要含Ca2+、Mg2+、Ba2+，加入氢氧化钠调节pH=12.5，Ca2+完全沉淀时的pH为13.9，Mg2+完全沉淀时的pH为11.1，Mg2+完全沉淀，Ca2+部分沉淀，滤渣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+，蒸发浓缩冷却结晶得到BaCl22H2O，据此分析解答。

详解：（1）化学反应的速率与反应物的接触面积有关，毒重石用盐酸浸取前需充分研磨，可以增大反应物的接触面积，增大反应速率；

（2）根据以上分析可知加入NH3·H2O调pH＝8可除去Fe3+，滤渣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时应避免过量，防止CaC2O4沉淀完全后，过量的H2C2O4会导致生成BaC2O4沉淀，产品的产量减少；

（3）无论酸式还是碱式滴定管，0刻度都位于滴定管的上方；步骤Ⅱ：待Ba2+完全沉淀后，再加入酸碱指示剂，用b molL-1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸的体积为V1mL，发生2CrO42－＋2H＋＝Cr2O72－＋H2O的盐酸的物质的量为：v1×10-3×bmol，步骤Ⅰ：用b molL-1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸体积为v0mL，加入的总盐酸的物质的量：v0×10-3×bmol，Ba2＋＋CrO42－＝BaCrO4↓，与Ba2+反应的CrO42－的物质的量为v0×10-3×bmol-v1×10-3×bmol=（v0-v1）b×10-3mol，步骤Ⅱ：移取y mLBaCl2溶液于锥形瓶中，所以BaCl2溶液的浓度为：（v0-v1）b×10-3mol/0.001yL＝（v0-v1）b/y mol·L－1。若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少量待测液溅出，v1减小，则Ba2+浓度测量值将偏大。