Question

以钡矿粉（主要成份为BaCO₃，含有Ca²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、Mg²⁺等）制备BaCl₂·2H₂O的流程如下：

（1）氧化过程主要反应的离子方程式为      。

（2）沉淀C的主要成分是Ca(OH)₂和    。由图可知，为了更好的使Ca²⁺沉淀，还应采取的措施为   。

  

（3）用BaSO₄重量法测定产品纯度的步骤为：

步骤1：准确称取0.4～0.6 g BaCl₂·2H₂O试样，加入100 ml 水，3 ml 2 mol·L^-1 的HCl溶液加热溶解。

步骤2：边搅拌，边逐滴加入0.1 mol·L^-1 H₂SO₄溶液。

步骤3：待BaSO₄沉降后，      ，确认已完全沉淀。

步骤4：过滤，用0.01 mol·L^-1的稀H₂SO₄洗涤沉淀3~4次，直至洗涤液中不含Cl^－为止。

步骤5：将折叠的沉淀滤纸包置于      中，经烘干、炭化、灰化后在800℃灼烧至恒重。称量计算BaCl₂·2H₂O中Ba²⁺的含量。

①步骤3所缺的操作为      。

②若步骤1称量的样品过少，则在步骤4洗涤时可能造成的影响为      。

③步骤5所用瓷质仪器名称为      。滤纸灰化时空气要充足，否则BaSO₄易被残留的炭还原生成BaS，该反应的化学方程式为      。

④有同学认为用K₂CrO₄代替H₂SO₄作沉淀剂效果更好，请说明原因      。

[已知：Ksp(BaSO₄)=1.1×10^-10  Ksp(BaCrO₄)=1.2×10^-10]

 

Answer 1

【答案】

 

（1）H₂O₂+ 2Fe²⁺+2H⁺  =2Fe³⁺ +2H₂O

（2）Mg(OH)₂   提高温度

（3）①向上层清液中加入1~2滴0.1mol/LH₂SO₄溶液

②称取试样过少，沉淀量就少，洗涤造成的损失就大

③坩埚     BaSO₄ + 4C4CO + BaS或BaSO₄ + 2C2CO₂ + BaS

④BaCrO₄的摩尔质量大于BaSO₄

【解析】

试题分析：该题为化工流程题，以主要成分为BaCO₃钡矿粉，经过除去含有Ca²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、Mg²⁺等杂质制备BaCl₂·2H₂O的流程。（2）沉淀C之前已除去铁，所以该步是除去剩余的杂质Ca²⁺、Mg²⁺，生成相应氢氧化物；由图看到，Ca(OH)₂溶解度随温度升高而降低，故高温下有利于Ca²⁺除净；（3）①步骤3显然是确定沉淀是否完全的操作，应该是静置，向向上层清液中加入1~2滴原H₂SO₄溶液，若不出现沉淀，则Ba²⁺沉淀完全；②称取试样过少，沉淀量就少，洗涤造成的损失就大；③固体灼烧一般都在坩埚中；④两种物质的Ksp几乎相同，但BaCrO₄的摩尔质量大于BaSO₄，实验中生成的沉淀的质量大，误差小。

考点：化工流程题，考查物质的分离、除杂、检验、实验分析等基本实验操作的有关问题。