题目

毒重石的主要成分BaCO3（含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质），实验室利用毒重石制备BaCl2•2H2O的流程如下： （1）毒重石用盐酸浸取前需充分研磨，目的是  ．实验室用37%的盐酸配置15%的盐酸，除量筒外还需使用下列仪器中的 ． a．烧杯    b．容量瓶    c．玻璃棒      d．滴定管 （2）加入NH3•H2O调节pH=8可除去  （填离子符号），滤渣Ⅱ中含  （填化学式）．加入H2C2O4时应避免过量，原因是  ． 已知：Ksp（BaC2O4）=1.6×10﹣7，Ksp（CaC2O4）=2.3×10﹣9 Ca2+ Mg2+ Fe3+ 开始沉淀时的pH 11.9 9.1 1.9 完全沉淀时的pH 13.9 11.1 3.2 （3）利用简洁酸碱滴定法可测定Ba2+的含量，实验分两步进行． 已知：2CrO42﹣+2H+═Cr2O72﹣+H20     Ba2++CrO42﹣═BaCrO4↓ 步骤Ⅰ移取xml一定浓度的Na2CrO4溶液与锥形瓶中，加入酸碱指示剂，用b mol•L﹣1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸体积为V0mL． 步骤Ⅱ：移取y mLBaCl2溶液于锥形瓶中，加入x mL与步骤Ⅰ相同浓度的Na2CrO4溶液，待Ba2+完全沉淀后，再加入酸碱指示剂，用b mol•L﹣1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸的体积为V1mL． 滴加盐酸标准液时应使用酸式滴定管，“0”刻度位于滴定管的  （填“上方”或“下方”）．BaCl2溶液的浓度为  mol•L﹣1，若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少量待测液溅出，Ba2+浓度测量值将  （填“偏大”或“偏小”）． 答案：【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用． 【专题】有机物的化学性质及推断． 【分析】制备BaCl2•2H2O的流程：毒重石的主要成分BaCO3（含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质），加盐酸溶解，碳酸钡和盐酸反应：BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O，加入氨水，调pH为8，Fe3+完全沉淀时的pH为3.2，只有Fe3+完全沉淀，滤渣1为Fe（OH）3，溶液中主要含Ca2+、Mg2+、Ba2+，加入氢氧化钠调节PH=12.5，Ca2+完全沉淀时的pH为13.9，Mg2+完全沉淀时的pH为11.1，Mg2+完全沉淀，Ca2+部分沉淀，滤渣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+，蒸发浓缩冷却结晶得到BaCl2•2H2O， （1）研磨将块状固体变成粉末状，可以增大反应物的接触面积，增大反应速率；溶液中质量分数=×100%，实验室用37%的盐酸配置15%的盐酸，需量取浓盐酸的体积和水的体积，且需使用烧杯作为容器稀释，玻璃棒搅拌； （2）根据流程图和表中数据分析加入NH3•H2O调节pH=8可除去Fe3+，加入NaOH调pH=12.5，可完全除去Mg2+，除去部分Ca2+，滤渣Ⅱ中含Mg（OH）2、Ca（OH）2；加入过量H2C2O4，易发生Ba2++H2C2O4═BaC2O4↓+2H+，产品的产量减少； （3）根据滴定管的构造分析0刻度在滴定管的位置；利用简洁酸碱滴定法可测定Ba2+的含量，实验分两步进行，根据Ba2++CrO42﹣═BaCrO4↓、2CrO42﹣+2H+═Cr2O72﹣+H20，与Ba2+反应的CrO42﹣的物质的量为总盐酸的物质的量减去过量的盐酸，分局BaCl2溶液的浓度计算公式，若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少量待测液溅出，V1减小，则Ba2+浓度测量值将偏大． 【解答】解：（1）化学反应的速率与反应物的接触面积有关，毒重石用盐酸浸取前需充分研磨，可以增大反应物的接触面积，增大反应速率，溶液中质量分数=×100%，实验室用37%的盐酸配置15%的盐酸，需计算出浓盐酸的体积和水的体积，需用量筒量取，浓盐酸稀释为稀盐酸，需用烧杯作为容器稀释选择a，玻璃棒搅拌加速溶解选择c， 故答案为：增大接触面积从而使反应速率加快；ac； （2）根据流程图和表中数据可知：Fe3+完全沉淀时的pH为3.2，加入氨水，调pH为8，Fe3++3NH3•H2O=Fe（OH）3↓+3NH4+，Fe3+完全沉淀，滤渣1为Fe（OH）3，加入氢氧化钠调节PH=12.5，Ca2+完全沉淀时的pH为13.9，Mg2+完全沉淀时的pH为11.1，Mg2+完全沉淀，Ca2+部分沉淀，滤渣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时应避免过量，防止CaC2O4沉淀完全后，过量的H2C2O4会导致生成BaC2O4沉淀，产品的产量减少， 故答案为：Fe3+；Mg（OH）2、Ca（OH）2；H2C2O4过量会导致生成BaC2O4沉淀，产品的产量减少； （3）无论酸式还是碱式滴定管，0刻度都位于滴定管的上方；步骤Ⅱ：待Ba2+完全沉淀后，再加入酸碱指示剂，用b mol•L﹣1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸的体积为V1mL，则发生2CrO42﹣+2H+═Cr2O72﹣+H20 的盐酸的物质的量为：V1×10﹣3×bmol，步骤Ⅰ：用b mol•L﹣1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸体积为V0mL，加入的总盐酸的物质的量：V0×10﹣3×bmol，Ba2++CrO42﹣═BaCrO4↓，与Ba2+反应的CrO42﹣的物质的量为V0×10﹣3×bmol﹣V1×10﹣3×bmol=（V0﹣V1）b×10﹣3mol，步骤Ⅱ：移取y mLBaCl2溶液于锥形瓶中，所以BaCl2溶液的浓度为：mol/L=mol/L，若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少量待测液溅出，V1减小，则Ba2+浓度测量值将偏大， 故答案为：上方；；偏大． 【点评】本题考查了实验室利用毒重石制备BaCl2•2H2O的设计方法，侧重考查影响反应速率的因素、实验基本操作、沉淀溶解平衡的应用等知识，实验步骤结合物质的性质分析是解答的关键，题目难度中等．

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