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的流程如图：

（1）毒重石用盐酸浸取前需充分研磨，目的是__。

（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__。

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

（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xmL一定浓度的Na2CrO4溶液于锥形瓶中，加入酸碱指示剂，用bmol·L-1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸的体积为V0mL。

步骤Ⅱ：移取ymLBaCl2溶液于锥形瓶中，加入xmL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bmol·L-1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸的体积为V1mL。

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】增大接触面积从而使反应速率加快 Fe3+ Mg(OH)2、Ca(OH)2 H2C2O4过量会导致生成BaC2O4沉淀，产品产量减少 上方 偏大

【解析】

制备BaCl2·2H2O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BaCl2·2H2O。

（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，目的是增大接触面积从而使反应速率加快。故答案为：增大接触面积从而使反应速率加快；

（2）根据流程图和表中数据可知：Fe3＋完全沉淀时的pH为3.2，加入氨水，调pH为8，Fe3＋+3NH3·H2O=Fe（OH）3↓+3NH4＋，Fe3＋完全沉淀，滤渣1为Fe（OH）3，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＋，Ksp（BaC2O4）=1.6×10-7，Ksp（CaC2O4）=2.3×10-9，易形成CaC2O4沉淀，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；

故答案为：Fe3+；Mg(OH)2、Ca(OH)2；H2C2O4过量会导致生成BaC2O4沉淀，产品产量减少；

（3）滴加盐酸标准液时应使用酸式滴定管，“0”刻度位于滴定管的上方；

步骤Ⅱ：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V1mL，则发生2CrO42－+2H＋═Cr2O72－+H2O的盐酸的物质的量为：V1×10-3×bmol，步骤Ⅰ：用b mol·L-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：mol·L－1=mol·L-1。若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少量待测液溅出，V1减小，Ba2+浓度测量值将偏大。故答案为：上方；；偏大。