Question

以鋇礦粉（主要成份為BaCO₃，含有Ca²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、Mg²⁺等）制備BaCl₂?2H₂O的流程如下：

（1）氧化過程主要反應的離子方程式為

H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O

．
（2）沉淀C的主要成分是Ca（OH）₂和

Mg（OH）₂

．由圖可知，為了更好的使Ca²⁺沉淀，還應采取的措施為

提高溫度

．

（3）用BaSO₄重量法測定產(chǎn)品純度的步驟為：
步驟1：準確稱取0.4～0.6g BaCl₂?2H₂O試樣，加入100ml 水，3mL 2mol?L^-1 的HCl溶液加熱溶解．
步驟2：邊攪拌，邊逐滴加入0.1mol?L^-1 H₂SO₄溶液．
步驟3：待BaSO₄沉降后，

加入0.1mol?L^-1 H₂SO₄溶液

，確認已完全沉淀．
步驟4：過濾，用0.01mol?L^-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

坩堝

中，經(jīng)烘干、炭化、灰化后在800℃灼燒至恒重．稱量計算BaCl₂?2H₂O中Ba²⁺的含量．
①步驟3所缺的操作為

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

稱取試樣過少，沉淀量就少，洗滌造成的損失就大

．
③步驟5所用瓷質儀器名稱為

坩堝

．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

BaSO₄+4C=4CO+BaS或BaSO₄+2C=2CO₂+BaS

．
④有同學認為用K₂CrO₄代替H₂SO₄作沉淀劑效果更好，請說明原因

BaCrO₄的摩爾質量大于BaSO₄

．
[已知：Ksp（BaSO₄）=1.1×10^-10  Ksp（BaCrO₄）=1.2×10^-10]．

Answer 1

分析：（1）依據(jù)鋇礦粉（主要成份為BaCO₃，含有Ca²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、Mg²⁺等）制備BaCl₂?2H₂O的流程分析，酸浸后加入氧化劑過氧化氫是隱含亞鐵離子為鐵離子，調節(jié)溶液PH使鐵離子完全沉淀；
（2）流程中加入氨水調節(jié)溶液PH沉淀鐵離子后，加入氫氧化鈉溶液沉淀鎂離子和鈣離子；氫氧化鈣溶解度隨溫度升高減��；
（3）①檢驗硫酸根是否沉淀可以取上層清液加入硫酸檢驗；
②樣品少上層的沉淀少，洗滌后損失多；
③沉淀烘干、炭化、灰化需要高溫選擇坩堝；硫酸鋇被碳還原為BaS，依據(jù)氧化還原反應電子守恒和原子守恒書寫化學方程式；
④用K₂CrO₄代替H₂SO₄作沉淀劑效果更好，測定誤差小；

解答：解：（1）酸浸后加入氧化劑過氧化氫是隱含亞鐵離子為鐵離子，調節(jié)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；
故答案為：H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（2）流程中加入氨水調節(jié)溶液PH沉淀鐵離子后，加入氫氧化鈉溶液沉淀鎂離子和鈣離子；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；
故答案為：Mg（OH）₂；提高溫度；
（3）①待BaSO₄沉降后，取上層清液加入硫酸溶液若產(chǎn)生沉淀證明為沉淀完全，若無沉淀證明沉淀完全，所以向上層清液中加入1～2滴0.1mol/LH₂SO₄溶液來確認鋇離子已完全沉淀；
故答案為：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；
故答案為：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(jīng)烘干、炭化、灰化后在800℃灼燒至恒重．稱量計算BaCl₂?2H₂O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，反應的化學方程式為：BaSO₄+4C=4CO+BaS或BaSO₄+2C=2CO₂+BaS；
故答案為：坩堝；BaSO₄+4C=4CO+BaS或BaSO₄+2C=2CO₂+BaS；
④用K₂CrO₄代替H₂SO₄作沉淀劑效果更好，測定誤差��；
故答案為：BaCrO₄的摩爾質量大于BaSO₄ ；

點評：本題考查了制備實驗的設計方法，物質性質的分析應用，離子檢驗的實驗現(xiàn)象，實驗步驟的目的分析判斷，題目難度中等．