【題目】毒重石的主要成分BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等雜質),實驗室利用毒重石制備BaCl22H2O的流程如下:

1)實驗室用37%的鹽酸配置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

2)加入NH3H2O調節(jié)pH=8可除去_______(填離子符號),濾渣中含________(填化學式)。加入H2C2O4時應避免過量,原因是___________。

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

BaC2O4懸濁液中加入CaCl2,可發(fā)生沉淀的部分轉化,請寫出反應過程中的離子方程式___________________,計算該反應的平衡常數(shù)K=___________KspBaC2O4=1.6×10-7,KspCaC2O4=2.3×10-9,保留一位小數(shù))

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2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O Ba2++CrO42-=BaCrO4

步驟:移動x mL一定濃度的Na2CrO4溶液于錐形瓶中,加入酸堿指示劑,用b molL-1鹽酸標準液滴定至終點,測得滴加鹽酸體積為V0mL。

步驟:移取y mL BaCl2溶液于錐形瓶中,加入x mL與步驟相同濃度的Na2CrO4溶液,待Ba2+完全沉淀后,再加入酸堿指示劑,用b molL-1鹽酸標準液滴定至終點,測得滴加鹽酸的體積為V1mL。根據(jù)上述數(shù)據(jù),可計算出BaCl2溶液濃度為_________molL-1(用含字母的式子表示)。若步驟中滴加鹽酸時有少量待測液濺出,則Ba2+濃度的測量值將_______(填偏大偏小)。

【答案】 ac Fe3+ MgOH2、CaOH2 H2C2O4過量會導致生成BaC2O4沉淀,產(chǎn)品的產(chǎn)量減少 BaC2O4+Ca2+= CaC2O4+Ba2+ 69.6 偏大

【解析】(1)溶液的質量分數(shù)=×100%,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,故答案為:ac

(2)根據(jù)流程圖和表中數(shù)據(jù)可知:Fe3+完全沉淀時的pH3.2,加入氨水,調pH8,Fe3++3NH3H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+Fe3+完全沉淀,濾渣IFe(OH)3,加入氫氧化鈉調節(jié)pH=12.5Ca2+完全沉淀時的pH13.9,Mg2+完全沉淀時的pH11.1,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時應避免過量,防止CaC2O4沉淀完全后,過量的H2C2O4會導致生成BaC2O4沉淀,產(chǎn)品的產(chǎn)量減少,向BaC2O4懸濁液中加入CaCl2,可發(fā)生沉淀的部分轉化,反應過程中的離子方程式為BaC2O4+Ca2+= CaC2O4+Ba2+,反應的平衡常數(shù)K====69.6,故答案為:Fe3+;Mg(OH)2、Ca(OH)2;H2C2O4過量會導致生成BaC2O4沉淀,產(chǎn)品的產(chǎn)量減少;BaC2O4+Ca2+= CaC2O4+Ba2+;69.6;

(3)步驟Ⅱ:待Ba2+完全沉淀后,再加入酸堿指示劑,用b molL-1鹽酸標準液滴定至終點,測得滴加鹽酸的體積為V1mL,則發(fā)生2CrO42-+2H+═Cr2O72-+H20 的鹽酸的物質的量為:V1×10-3×bmol,步驟Ⅰ:用b molL-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×bmolBa2++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: mol/L=mol/L,若步驟Ⅱ中滴加鹽酸時有少量待測液濺出,V1減小,則Ba2+濃度測量值將偏大,故答案為: ;偏大。

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