Question

【題目】毒重石的主要成分為BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等雜質(zhì))，實(shí)驗(yàn)室利用毒重石制備BaCl2·2H2O的流程如下：

	Ca2+	Mg2+	Fe3+
開始沉淀時(shí)的pH	11.9	9.1	1.9
完全沉淀時(shí)的pH	13.9	11.1	3.2

(1)毒重石用鹽酸浸取前需充分研磨，目的是________。

(2)實(shí)驗(yàn)室用37%的鹽酸配制15%的鹽酸，除量筒外還需使用下列儀器中的________________。

A.燒杯 B.容量瓶 C.玻璃棒 D.滴定管

(3)加入NH3·H2O調(diào)pH=8可除去________________(填離子符號(hào))，濾渣Ⅱ中含________________(填化學(xué)式)。

(4)利用間接酸堿滴定法可測(cè)定Ba2+的含量，實(shí)驗(yàn)分兩步進(jìn)行。

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

步驟Ⅰ：移取x mL一定濃度的Na2CrO4溶液于錐形瓶中，加入酸堿指示劑，用b mol·L-1鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn)，測(cè)得滴加鹽酸的體積為V0 mL。

步驟Ⅱ：移取y mL BaCl2溶液于錐形瓶中，加入x mL與步驟Ⅰ相同濃度的Na2CrO4溶液，待Ba2+完全沉淀后，再加入酸堿指示劑，用b mol·L-1鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn)，測(cè)得滴加鹽酸的體積為V1 mL。

①BaCl2溶液的濃度為________________mol·L-1。

②若步驟Ⅱ中滴加鹽酸時(shí)有少量待測(cè)液濺出，Ba2+濃度測(cè)量值將____________(填“偏大”或“偏小”)。

Answer 1

【答案】增大接觸面積從而使反應(yīng)速率增大，同時(shí)提高浸出率 AC Fe3+ Mg(OH)2、Ca(OH)2 偏大

【解析】

制備BaCl22H2O的流程：毒重石的主要成分BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等雜質(zhì))，加鹽酸溶解，碳酸鋇和鹽酸反應(yīng)：BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O，加入氨水，調(diào)pH為8，Fe3+完全沉淀時(shí)的pH為3.2，只有Fe3+完全沉淀，濾渣1為Fe(OH)3，溶液中主要含Ca2+、Mg2+、Ba2+，加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH=12.5，Ca2+完全沉淀時(shí)的pH為13.9，Mg2+完全沉淀時(shí)的pH為11.1，Mg2+完全沉淀，Ca2+部分沉淀，濾渣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+，蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶得到BaCl22H2O。

(1)研磨將塊狀固體變成粉末狀，這樣可以增大反應(yīng)物的接觸面積，從而可增大反應(yīng)速率；

(2)實(shí)驗(yàn)室用37%的鹽酸配制15%的鹽酸，根據(jù)溶液中質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%，結(jié)合溶液中稀釋的過(guò)程中溶質(zhì)的質(zhì)量不變計(jì)算出濃鹽酸的體積和水的體積，需用量筒量取，濃鹽酸稀釋為稀鹽酸，需用燒杯作為容器應(yīng)選擇A；同時(shí)使用玻璃棒攪拌加速溶解應(yīng)選擇C，故使用儀器的合理選項(xiàng)是AC；

(3)根據(jù)流程圖和表中數(shù)據(jù)可知：Fe3+完全沉淀時(shí)的pH為3.2，加入氨水，調(diào)pH為8，Fe3++3NH3H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+，Fe3+完全沉淀，濾渣1為Fe(OH)3，加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH=12.5，Ca2+完全沉淀時(shí)的pH為13.9，Mg2+完全沉淀時(shí)的pH為11.1，Mg2+完全沉淀，Ca2+部分沉淀，濾渣Ⅱ中含Mg(OH)2、Ca(OH)2；

(4)①向x mL一定濃度的Na2CrO4溶液加入鹽酸的總物質(zhì)的量n(HCl)=V0×10-3×b mol，移取y mL BaCl2溶液于錐形瓶中，加入x mL與步驟Ⅰ相同濃度的Na2CrO4溶液，待Ba2+完全沉淀后，再加入酸堿指示劑，用b mol·L-1鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn)，測(cè)得滴加鹽酸的體積為V1 mL，則發(fā)生反應(yīng)2CrO42-+2H+Cr2O72-+2H2O消耗CrO42-的物質(zhì)的量n(CrO42-)=n(HCl)=V1×10-3×b mol，發(fā)生反應(yīng)Ba2++CrO42-=BaCrO4↓消耗的CrO42-物質(zhì)的量n(CrO42-)=V0×10-3×b mol-V1×10-3×b mol=(V0-V1)×10-3×b mol，由于步驟Ⅱ是移取y mLBaCl2溶液于錐形瓶中，所以BaCl2溶液的濃度c(BaCl2)== mol/L。

②若步驟Ⅱ中滴加鹽酸時(shí)有少量待測(cè)液濺出，則發(fā)生反應(yīng)2CrO42-+2H+Cr2O72-+2H2O的CrO42-的物質(zhì)的量減小，發(fā)生Ba2++CrO42-=BaCrO4↓的CrO42-的物質(zhì)的量偏大，導(dǎo)致Ba2+濃度測(cè)量值將偏大。