Question

【题目】工业以草酸盐共沉淀法获得草酸氧钛钡晶体[BaTiO(C2O4)2·4H2O]，煅烧可获得钛酸钡粉体。

(1)“酸浸”应选择_________(填标号)；为提高酸浸率，可采取的措施_________(至少答两点)

a. 硫酸 b. 盐酸 c. 硝酸

(2)实验室要完成操作1需要的玻璃仪器有_________。

(3)加入H2C2O4溶液时，发生的反应为______+______TiCl4+_____H2C2O4+ _____H2O= BaTiO(C2O4)2·4H2O↓ + _________；可循环使用的物质X是(写名称)_________。

(4)请简述检验草酸氧钛钡晶体是否洗涤干净的方法_________。

(5)高温煅烧草酸氧钛钡晶体得到BaTiO3的同时，生成的气体产物有CO、和_________。

(6)测定钛酸钡粉体中BaTiO3的质量分数。

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

现取a g煅烧后的BaTiO3粉末酸溶得到100.0 mL含Ba2+的溶液，取25.00 mL于锥形瓶，加入x mL 浓度为C1 mol/L的Na2CrO4溶液(Na2CrO4过量)充分反应后，用浓度为C2 mol/L标准盐酸滴定至CrO42-被完全反应，消耗盐酸体积为y mL。(钛元素不干扰测定过程)已知BaTiO3的摩尔质量为M g/mol，试写出粉体中BaTiO3质量分数的表达式。_________

Answer 1

【答案】b 适当加热、搅拌、将固体粉碎、适当提高酸的浓度 漏斗、玻璃棒、烧杯 1BaCl2 1 2 5 6HCl 盐酸 取最后一次洗涤流出液于试管，加入少量硝酸酸化的AgNO3溶液，若试管中无白色浑浊出现，则证明已经洗涤干净 CO2、H2O

【解析】

由制备流程可知，碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡，然后氯化钡与四氯化钛、草酸反应生成BaTiO(C2O4)24H2O，过滤、洗涤、干燥、煅烧得到BaTiO3。

(1)碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡、水、二氧化碳，根据物质的存在状态及影响速率的因素分析采取的措施；

(2)分离难溶性固体与液体混合物的操作是过滤，使用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒；

(3)向BaCl2、TiCl4混合溶液中加入H2C2O4溶液生成草酸氧钛钡晶体，同时生成HCl可循环使用；

(4)草酸氧钛钡晶体是从含HCl的溶液中过滤出来的，可用硝酸银检验沉淀是否洗涤干净；

(5)根据元素守恒，结合物质组成及元素的化合价分析判断生成物；

(6)根据给出的方程式，计算出25.00 mL溶液中含有的Ba2+的物质的量，然后根据物质总体积与实验时的体积关系及样品质量，得到其质量分数表达式。

(1)根据流程图可知使用的酸为盐酸，序号为b；为加快反应速率，采取的措施可以是将固体粉碎、搅拌、升高反应温度、增大酸的浓度等措施；

(2)操作1是过滤，过滤时使用的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯；

(3)根据流程图可知：向BaCl2、TiCl4混合溶液中加入H2C2O4溶液生成草酸氧钛钡晶体，反应的化学方程式为：BaCl2+TiCl4+2H2C2O4+5H2O=BaTiO(C2O4)24H2O↓+6HCl，反应产生的HCl可循环使用，用来再溶解BaCO3；

(4)根据(3)方程式可知：草酸氧钛钡晶体是从含HCl的溶液中过滤出来的，若该晶体洗涤干净，则洗涤溶液中无Cl-，加入AgNO3溶液，不会产生白色沉淀。因此草酸氧钛钡晶体可用硝酸银检验沉淀是否洗涤干净；

(5)BaTiO(C2O4)24H2O煅烧，发生分解反应，生成高温下的气体产物有CO、CO2、H2O(g)；

(6)根据题意可知在25.00mL溶液中含有Ba2+的物质的量是n(Ba2+)=(xC1 –yC2)×10-3mol，则a g样品得到的100.0 mL含Ba2+的物质的量是n(Ba2+)(总)=(xC1 –yC2)×10-3mol=4(xC1 –yC2)×10-3mol；BaTiO3的摩尔质量为M g/mol，则含有的BaTiO3的质量为m(BaTiO3)= 4(xC1 –yC2)×10-3mol×Mg/mol= 4M(xC1 –yC2)×10-3g，样品质量为ag，故粉体中BaTiO3质量分数的表达式为：。