Question

【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)寫出“浸取”環(huán)節(jié)發(fā)生的主要離子方程式______。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______。(雙選，填選項字母)

a．燒杯b．容量瓶c．滴定管d．玻璃棒

(2)下圖是一些難溶氫氧化物在不同pH下的沉淀一溶解圖

已知：Ksp(BaC2O4)= 1.6×10-7， Ksp(CaC2O4)= 2.3×10-9，

①濾渣I中含_____(填化學式)。再加入NaOH調節(jié)pH=12.5可除去______(填離子符號)

②加入H2C2O4應避免過量的原因是________

(3)25℃，H2C2O4的電離平衡常數(shù)如下：

H2C2O4

Ka1=5.36×10-2

Ka2=5.35×10-5

①HC2O4-的電離平衡常數(shù)表達式Ka2=__________

②NaHC2O4溶液呈_______(酸性、堿性、中性)

Answer 1

【答案】BaCO3 + 2H+ == Ba2+ + CO2 ↑+ H2O AD Fe(OH)3 Mg2+ 、Ca2+ H2C2O4過量會導致生成BaC2O4沉淀，產品產量減少 Ka2= 酸性

【解析】

（1）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(jié)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沉淀，除去Ca2+，蒸發(fā)濃縮冷卻結晶得到BaCl22H2O，

（2）根據(jù)流程圖和表中數(shù)據(jù)分析加入NH3H2O調節(jié)pH=8可除去Fe3+，加入NaOH調pH=12.5，可完全除去Mg2+，除去部分Ca2+，濾渣Ⅱ中含Mg(OH)2、Ca(OH)2；加入過量H2C2O4，易發(fā)生Ba2++H2C2O4═BaC2O4↓+2H+，產品的產量減少；

（3）①HC2O4-溶液中存在電離平衡，結合電離平衡方程式書寫電離平衡常數(shù)的表達式；

②比較HC2O4-的電離常數(shù)和水解常數(shù)，判斷其溶液的酸堿性。

（1）用15%的鹽酸浸取時，毒重石的主要成分BaCO3溶解BaCO3+ 2H+== Ba2++ CO2↑+ H2O。用37%的鹽酸配置15%的鹽酸，先后使用的儀器有量筒、膠頭滴管、燒杯、玻璃棒，故選AD，故答案為：BaCO3+ 2H+== Ba2++ CO2↑ + H2O；AD；

（2）①根據(jù)沉淀溶解圖，pH在3.3～9.2之間，Fe2+完全沉淀，而Mg2+、Ca2+不會沉淀。用氨水調節(jié)pH=8時，濾渣I為Fe(OH)3，同理，再加入NaOH調節(jié)pH=12.5時Mg2+完全沉淀，而Ca2+部分沉淀，故答案為：Fe(OH)3；Mg2+、Ca2+；

②加入H2C2O4是為了除去溶液中剩余的Ca2+，因BaC2O4難溶于水，H2C2O4過量會導致生成BaC2O4沉淀，產品產品BaCl22H2O產量減少；故答案為：H2C2O4過量會導致生成BaC2O4沉淀，產品產量減少；

（3） ①HC2O4-的電離方程式為：HC2O4-H++ C2O42-，故表達式為Ka2=；

②HC2O4-的電離常數(shù)為Ka2=，HC2O4-的水解常數(shù)為Kh2==，故HC2O4-以電離為主，NaHC2O4溶液呈酸性，故答案為：酸性。