Question

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

(1)毒重石用鹽酸浸取前需充分研磨,目的是增大接觸面積從而____。實驗室用37%的鹽酸配制15%的鹽酸,不需使用下列儀器中的____。

a.燒杯 b.容量瓶 c.玻璃棒 d.滴定管

(2)

加入NH3·H2O調節pH=8可除去____(填離子符號)，此時，溶液中該離子的濃度為__mol·L－1。加入NaOH調pH=12.5,溶液內剩余的陽離子中______完全沉淀,____(填離子符號)部分沉淀。加入H2C2O4時應避免過量,原因是____。

已知:Ksp(BaC2O4)=1.6×10－7,Ksp(CaC2O4)=2.3×10－9, Ksp［Fe(OH)3］ =2.6×10－39

(3)利用間接酸堿滴定法可測定Ba2＋的含量,實驗分兩步進行。

已知:2Cr＋2H＋Cr2＋H2O Ba2＋＋CrBaCrO4↓

步驟Ⅰ:移取xmL一定物質的量濃度的Na2CrO4溶液于錐形瓶中,加入酸堿指示劑,用bmol·L－1鹽酸標準液滴定至終點,測得滴加鹽酸的體積為V0mL。

步驟Ⅱ:移取ymL BaCl2溶液于錐形瓶中,加入xmL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bmol·L－1鹽酸標準液滴定至終點,測得滴加鹽酸的體積為V1mL。

滴加鹽酸標準液時應使用酸式滴定管,讀數時應精確到____mL。BaCl2溶液的濃度為____mol·L－1,若步驟Ⅱ中滴加鹽酸時有少量鹽酸滴至錐形瓶外,Ba2＋濃度測量值將____(填“偏大”或“偏小”)。

Answer 1

【答案】 反應速率加快 b、d Fe3＋ 2.6×10－21 mol·L－1 Mg2＋ Ca2＋ H2C2O4過量會導致生成BaC2O4沉淀,產品的產量減少 0.01 mL 偏小

【解析】(1)毒重石用鹽酸浸取前需充分研磨，可以增大反應物的接觸面積，增大反應速率；實驗室用37%的鹽酸配置15%的鹽酸，需計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，需用燒杯作為容器稀釋選擇a，玻璃棒攪拌加速溶解選擇c，不需使用下列儀器中的容量瓶、滴定管，故選bd；(2)根據流程圖和表中數據可知：Fe3＋完全沉淀時的pH為3.2，加入氨水，調pH為8，Fe3＋+3NH3·H2O=Fe(OH)3 ↓+3NH4＋，Fe3＋完全沉淀，濾渣1為Fe(OH)3 ，Ksp［Fe(OH)3］ =2.6×10－39=c（Fe3＋）c(OH― )3=c（Fe3＋）(10-6 )3，c（Fe3＋）= 2.6×10－21 mol·L－1；加入氫氧化鈉調節PH=12.5，Ca2＋完全沉淀時的pH為13.9，Mg2＋完全沉淀時的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＋，Ksp（BaC2O4）=1.6×10-7，Ksp（CaC2O4）=2.3×10-9，易形成CaC2O4沉淀，加入H2C2O4時應注意不能過量，防止CaC2O4沉淀完全后，過量的H2C2O4會導致生成BaC2O4沉淀，產品的產量減少。(3)滴加鹽酸標準液時應使用酸式滴定管，讀數時應精確到0.01 mL；步驟Ⅱ：待Ba2＋完全沉淀后，再加入酸堿指示劑，用b mol·L－1鹽酸標準液滴定至終點，測得滴加鹽酸的體積為V1mL，則發生2CrO42－+2H＋═Cr2O72－+H2O的鹽酸的物質的量為：V1×10-3×bmol，步驟Ⅰ：用b mol·L－1鹽酸標準液滴定至終點，測得滴加鹽酸體積為V0mL，加入的總鹽酸的物質的量：V0×10-3×bmol，Ba2＋+CrO42－═BaCrO4↓，與Ba2＋反應的CrO42－的物質的量為V0×10-3×bmol-V1×10-3×bmol=（V0-V1）b×10-3mol，步驟Ⅱ：移取y mLBaCl2溶液于錐形瓶中，所以BaCl2溶液的濃度為： ；若步驟Ⅱ中滴加鹽酸時有少量鹽酸滴至錐形瓶外，引起所用鹽酸體積V1偏大，由Ba2＋ 濃度計算公式，Ba2＋濃度測量值將偏小。