Ca2+ | Mg2+ | Fe3+ | |
開始沉淀的pH | 11.9 | 9.1 | 1.9 |
完全沉淀的pH | 13.9 | 11.1 | 3.2 |
分析 制備BaCl2•2H2O的流程:毒重石的主要成分BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等雜質(zhì)),加鹽酸溶解,碳酸鋇和鹽酸反應(yīng):BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O,加入氨水,調(diào)pH為8,F(xiàn)e3+完全沉淀時(shí)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(diào)節(jié)PH=12.5,Ca2+完全沉淀時(shí)的pH為13.9,Mg2+完全沉淀時(shí)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(fā)濃縮冷卻結(jié)晶得到BaCl2•2H2O,
(1)實(shí)驗(yàn)室用37%的鹽酸配置15%的鹽酸,需量取濃鹽酸的體積和水的體積,且需使用燒杯作為容器稀釋,玻璃棒攪拌;為了加快毒重石的酸浸速率,可以研磨成粉、加熱、攪拌,增大反應(yīng)速率;
(2)根據(jù)流程圖和表中數(shù)據(jù)分析加入NH3•H2O調(diào)節(jié)pH=8可除去Fe3+,加入NaOH調(diào)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(chǎn)品的產(chǎn)量減少;
(3)操作Ⅳ是從氯化鋇溶液中獲得氯化鋇晶體,可以通過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾得到;
(4)利用簡(jiǎn)潔酸堿滴定法可測(cè)定Ba2+的含量,實(shí)驗(yàn)分兩步進(jìn)行,根據(jù)Ba2++CrO42-═BaCrO4↓、2CrO42-+2H+═Cr2O72-+H20,與Ba2+反應(yīng)的CrO42-的物質(zhì)的量為總鹽酸的物質(zhì)的量減去過量的鹽酸,分局BaCl2溶液的濃度計(jì)算公式,若步驟Ⅱ中滴加鹽酸時(shí)有少量待測(cè)液濺出,V1減小,則Ba2+濃度測(cè)量值將偏大.
解答 解:(1)實(shí)驗(yàn)室用37%的鹽酸配置15%的鹽酸,需量取濃鹽酸的體積和水的體積,所以要用量筒,且需使用燒杯作為容器稀釋,玻璃棒攪拌,故選abc,為了加快毒重石的酸浸速率,可以研磨成粉、加熱、攪拌等,增大反應(yīng)速率,
故答案為:abc;研磨成粉、加熱、攪拌等;
(2)根據(jù)流程圖和表中數(shù)據(jù)可知:Fe3+完全沉淀時(shí)的pH為3.2,加入氨水,調(diào)pH為8,F(xiàn)e3++3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+,F(xiàn)e3+完全沉淀,濾渣1為Fe(OH)3,加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH=12.5,Ca2+完全沉淀時(shí)的pH為13.9,Mg2+完全沉淀時(shí)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(shí)應(yīng)避免過量,防止CaC2O4沉淀完全后,過量的H2C2O4會(huì)導(dǎo)致生成BaC2O4沉淀,產(chǎn)品的產(chǎn)量減少,
故答案為:使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀而除去;Mg(OH)2、Ca(OH)2;H2C2O4過量會(huì)導(dǎo)致形成BaC2O4沉淀,產(chǎn)品產(chǎn)量減少;
(3)操作Ⅳ是從氯化鋇溶液中獲得氯化鋇晶體,可以通過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾得到,
故答案為:過濾;
(4)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(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn),測(cè)得滴加鹽酸的體積為V1mL,則發(fā)生2CrO42-+2H+═Cr2O72-+H20 的鹽酸的物質(zhì)的量為:V1×10-3×bmol,步驟Ⅰ:用b mol•L-1鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn),測(cè)得滴加鹽酸體積為V0mL,加入的總鹽酸的物質(zhì)的量:V0×10-3×bmol,Ba2++CrO42-═BaCrO4↓,與Ba2+反應(yīng)的CrO42-的物質(zhì)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:$\frac{({V}_{0}-{V}_{1})b×1{0}^{-3}}{y×1{0}^{-3}}$mol/L=$\frac{({V}_{0}-{V}_{1})b}{y}$mol/L,若步驟Ⅱ中滴加鹽酸時(shí)有少量待測(cè)液濺出,V1減小,則Ba2+濃度測(cè)量值將偏大,
故答案為:$\frac{({V}_{0}-{V}_{1})b}{y}$;偏大.
點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)室利用毒重石制備BaCl2•2H2O的設(shè)計(jì)方法,側(cè)重考查影響反應(yīng)速率的因素、實(shí)驗(yàn)基本操作、沉淀溶解平衡的應(yīng)用等知識(shí),實(shí)驗(yàn)步驟結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)分析是解答的關(guān)鍵,題目難度中等.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 足量鐵在氯氣中反應(yīng),1mol鐵失去的電子數(shù)為3NA | |
B. | 6.4g Cu與足量硫充分反應(yīng)后,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.2NA | |
C. | 密閉容器中2mol NO與1mol O2充分反應(yīng)后,產(chǎn)物的分子數(shù)為NA | |
D. | 常溫常壓下,0.1mol NH3與0.1mol HCl充分反應(yīng)后所得產(chǎn)物含0.1NA個(gè)分子 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:推斷題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | H2(g)+X2(g)═2H(g)+2X(g)△H2>0 | |
B. | 生成HX的反應(yīng)熱與途徑有關(guān),所以△H1≠△H2+△H3 | |
C. | 若X分別表示Cl,Br,I,則過程Ⅱ吸收的熱量依次增多 | |
D. | △H1代表H2的燃燒熱 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 鐵在潮濕空氣中生銹是自發(fā)過程 | B. | 有些放熱反應(yīng)常溫下是非自發(fā)的 | ||
C. | 自發(fā)反應(yīng)都是熵增大的反應(yīng) | D. | 電解池的反應(yīng)不都是非自發(fā)反應(yīng) |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
應(yīng)量取的濃鹽酸的體積/mL | 應(yīng)選用的容量瓶的規(guī)格/mL | 除容量瓶外需要的其他儀器 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | Ba2+、Cl-、NO3-、K+ | B. | HCO3-、K+、SO42-、Cl- | ||
C. | Fe2+、Cl-、Na+、NO3- | D. | Na+、Cl-、K+、SO42-、 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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