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：

	Ca2+	Mg2+	Fe3+
開始沉淀時的pH	11.9	9.1	1.9
完全沉淀時的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)實驗室用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pH=8可除去________________(填離子符號)，濾渣Ⅱ中含________________(填化學式)。

(4)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：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鹽酸標準液滴定至終點，測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鹽酸標準液滴定至終點，測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中滴加鹽酸時有少量待測液濺出，Ba2+濃度測量值將____________(填“偏大”或“偏小”)。

Answer 1

【答案】增大接觸面積從而使反應速率增大，同時提高浸出率 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)，加鹽酸溶解，碳酸鋇和鹽酸反應：BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O，加入氨水，調pH為8，Fe3+完全沉淀時的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+，加入H2C2O4，得到CaC2O4↓，除去Ca2+，蒸發濃縮冷卻結晶得到BaCl22H2O。

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

(2)實驗室用37%的鹽酸配制15%的鹽酸，根據溶液中質量分數=×100%，結合溶液中稀釋的過程中溶質的質量不變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，需用燒杯作為容器應選擇A；同時使用玻璃棒攪拌加速溶解應選擇C，故使用儀器的合理選項是AC；

(3)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++3NH3H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+，Fe3+完全沉淀，濾渣1為Fe(OH)3，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；

(4)①向x mL一定濃度的Na2CrO4溶液加入鹽酸的總物質的量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鹽酸標準液滴定至終點，測得滴加鹽酸的體積為V1 mL，則發生反應2CrO42-+2H+Cr2O72-+2H2O消耗CrO42-的物質的量n(CrO42-)=n(HCl)=V1×10-3×b mol，發生反應Ba2++CrO42-=BaCrO4↓消耗的CrO42-物質的量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中滴加鹽酸時有少量待測液濺出，則發生反應2CrO42-+2H+Cr2O72-+2H2O的CrO42-的物質的量減小，發生Ba2++CrO42-=BaCrO4↓的CrO42-的物質的量偏大，導致Ba2+濃度測量值將偏大。