Question

【題目】以鋇礦粉（主要成份為BaCO3 ， 含有Ca2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+等）制備BaCl22H2O的流程如圖1：
（1）氧化過程主要反應的離子方程式為 ．
（2）沉淀C的主要成分是Ca（OH）2和 ． 由圖2可知，為了更好的使Ca2+沉淀，還應采取的措施為 ．
（3）用BaSO4重量法測定產品純度的步驟為： 步驟1：準確稱取0.4～0.6g BaCl22H2O試樣，加入100mL水，3mL 2molL﹣1 的HCl溶液加熱溶解．
步驟2：邊攪拌，邊逐滴加入0.1molL﹣1 H2SO4溶液．
步驟3：待BaSO4沉降后，………..，確認已完全沉淀．
步驟4：過濾，用0.01molL﹣1的稀H2SO4洗滌沉淀3～4次，直至洗滌液中不含Cl﹣為止．
步驟5：將折疊的沉淀濾紙包置于……………中，經烘干、炭化、灰化后在800℃灼燒至恒重．稱量計算BaCl22H2O中Ba2+的含量．
①步驟3所缺的操作為 ．
②若步驟1稱量的樣品過少，則在步驟4洗滌時可能造成的影響為 ．
③步驟5所用瓷質儀器名稱為 ． 濾紙灰化時空氣要充足，否則BaSO4易被殘留的炭還原生成BaS，該反應的化學方程式為 ．
④有同學認為用K2CrO4代替H2SO4作沉淀劑效果更好，請說明原因 ．
[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；提高溫度
（3）向上層清液中加入1～2滴0.1mol/LH2SO4溶液；稱取試樣過少，沉淀量就少，洗滌造成的損失就大；坩堝；BaSO4+4C 4CO↑+BaS或BaSO4+2C 2CO2↑+BaS；BaCrO4的摩爾質量大于BaSO4 ， 得到沉淀質量更大，測定誤差小
【解析】解：鋇礦粉的主要成分BaCO3（含有Ca2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+等），加鹽酸溶解，碳酸鋇和鹽酸反應：BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O，過濾除去不溶物，濾液中加入H2O2將Fe2+氧化為Fe3+ ， 再加入氨水調節溶液pH，使Fe3+轉化為Fe（OH）3沉淀過濾除去，溶液中主要含Ca2+、Mg2+、Ba2+ ， 加入氫氧化鈉調節pH=12，使溶液中Mg2+轉化為Mg（OH）2沉淀、大部分Ca2+轉化為Ca（OH）2 ， 過濾分離，濾液中加入鹽酸酸化，再通過蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾等操作得到BaCl22H2O晶體．（1）氧化過程是加入H2O2將Fe2+氧化為Fe3+ ， 以便調節溶液pH使鐵離子完全沉淀，反應的離子方程式為：H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O；所以答案是：H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O；（2）加入氫氧化鈉調節pH=12，使溶液中Mg2+轉化為Mg（OH）2沉淀、大部分Ca2+轉化為Ca（OH）2 ， 氫氧化鈣溶解度隨溫度升高減小，為了更好的使Ca2+沉淀，還應采取的措施為提高溫度；所以答案是：Mg（OH）2；提高溫度；（3）①步驟3所缺的操作是檢驗Ba2+是否沉淀完全，具體操作為：向上層清液中加入1～2滴0.1mol/LH2SO4溶液，所以答案是：向上層清液中加入1～2滴0.1mol/LH2SO4溶液；②若步驟1稱量的樣品過少，則在步驟4洗滌時可能造成的影響為：沉淀量就少，洗滌造成的損失就大；所以答案是：稱取試樣過少，沉淀量就少，洗滌造成的損失就大；③將折疊的沉淀濾紙包置于坩堝中經烘干、炭化、灰化后在800℃灼燒至恒重，稱量計算BaCl22H2O中Ba2+的含量；濾紙灰化時空氣要充足，否則BaSO4易被殘留的炭還原生成BaS，C被氧化生成CO或二氧化碳，反應的化學方程式為：BaSO4+4C 4CO↑+BaS或BaSO4+2C 2CO2↑+BaS，所以答案是：坩堝；BaSO4+4C 4CO↑+BaS或BaSO4+2C 2CO2↑+BaS；④由溶度積常數可知，兩種沉淀劑效果相差不大，由于BaCrO4的摩爾質量大于BaSO4 ， 用K2CrO4代替H2SO4作沉淀劑得到沉淀質量更大，測定誤差小；所以答案是：BaCrO4的摩爾質量大于BaSO4 ， 得到沉淀質量更大，測定誤差小．