Question

【題目】天青石主要用于制造碳酸鍶(SrCO3)以及生產(chǎn)電視機(jī)顯像管玻璃等，其主要成分是SrSO4，還含有少量BaSO4。測(cè)定天青石中鋇元素的含量可采用以下方法。

已知：①EDTA可與Sr2+、Cu2+形成配合物；

②BaCrO4在鹽酸中溶解，產(chǎn)生Cr2O72-；

③2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI；

④Ksp(CuS)=3.4×10-36。

(1)高溫焙燒時(shí)SrSO4和BaSO4被過(guò)量的焦炭還原為可溶性的SrS和BaS，寫(xiě)出SrSO4與焦炭反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式________，BaS的電子式為________。

(2)加入EDTA的目的是________________。

(3)過(guò)程③的離子反應(yīng)方程式________________。

(4)若過(guò)程①和過(guò)程②未將洗滌液與濾液合并會(huì)導(dǎo)致測(cè)定Ba的含量________(填“偏大”“偏小”或“無(wú)影響”)。

(5)滴定時(shí)以________為指示劑，滴定終點(diǎn)觀察到的現(xiàn)象________。

(6)加入CuCl2，目的是將溶液中的S2-沉淀完全，當(dāng)溶液中c(Cu2+)為0.1mol/L時(shí)，溶液中c(S2-)的濃度為________。

(7)該天青石中鋇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________%(保留一位小數(shù))。

Answer 1

【答案】SrSO4+4CSrS+4CO↑ EDTA與Sr2+、Cu2+形成配合物，避免加入K2Cr2O7形成沉淀引起誤差 Cr2O72-+2Ba2++H2O=2BaCrO4↓+2H+ 偏小 淀粉溶液 溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色，且半分鐘不恢復(fù) 3.4×10-35 0.5%

【解析】

天青石與焦炭在高溫焙燒的條件下，生成SrS、BaS；加入CuCl2溶液時(shí)，Cu2+與溶液中的S2-生成CuS沉淀；EDTA可與Sr2+、Cu2+形成配合物，可防止加入K2Cr2O7形成沉淀引起誤差；溶液中的Ba2+與Cr2O72-發(fā)生反應(yīng)生成BaCrO4；加入鹽酸溶解并產(chǎn)生Cr2O72-；再與碘離子反應(yīng)生成單質(zhì)碘；再用硫酸硫酸鈉滴定碘單質(zhì)，測(cè)定含量。

(1)已知高溫焙燒時(shí)SrSO4被過(guò)量的焦炭還原為可溶性的SrS，則反應(yīng)的方程式為SrSO4+4CSrS+4CO↑，BaS為離子化合物，其電子式為。

(2)已知EDTA可與Sr2+、Cu2+形成配合物，加入EDTA的目的是EDTA與Sr2+、Cu2+形成配合物，避免加入K2Cr2O7形成沉淀引起誤差。

(3)過(guò)程③中加入K2Cr2O7后產(chǎn)生BaCrO4，K2Cr2O7和BaCrO4中Cr的化合價(jià)均為價(jià)，此反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng)，據(jù)此可寫(xiě)出反應(yīng)方程式：Cr2O72-+2Ba2++H2O=2BaCrO4↓+2H+。

(4)若過(guò)程①和過(guò)程②未將洗滌液與濾液合并會(huì)使Ba2+損失而造成測(cè)定結(jié)果偏小。

(5)根據(jù)BaCrO4加鹽酸產(chǎn)生了Cr2O72-加入Na2S2O3發(fā)生反應(yīng)為2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI，可知Cr2O72-氧化碘離子變?yōu)榈鈫钨|(zhì)，再用Na2S2O3滴定I2，故指示劑可選用淀粉指示溶液中I2的量來(lái)判斷終點(diǎn)，終點(diǎn)變色即為由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色，且半分鐘不恢復(fù)。

(6)根據(jù)Ksp(CuS)=3.4×10-36，將c(Cu2+)為0.1mol/L帶入式子即可求得c(S2-)的濃度為3.4×10-35。

(7)Cr2O72-+2Ba2++H2O=2BaCrO4↓+2H+，Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++7H2O+3I2，2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI，可知n(Na2S2O3)=n(I2)=n(Cr2O72-)=n(Ba2+)，m(Ba)=cV×M(Ba)，，代數(shù)可得0.5%。