题目内容
【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BaCl22H2O的流程如下:
完成下列填空:
(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NH3H2O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 |
【答案】增大反应物的接触面积,增大反应速率 ac Fe3+ Mg(OH)2、Ca(OH)2 过量的H2C2O4会使Ba2+转化为BaC2O4沉淀,使BaCl2·2H2O的产量减少
【解析】
根据流程图分析各步反应及滤渣成分,根据溶液稀释的实验原理、沉淀的形成原理分析解答。
(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;实验室用浓盐酸稀释配制稀盐酸,需用烧杯作为容器加定量的水稀释,同时用玻璃棒搅拌加速混合。由于所配制的是一定溶质质量分数的溶液,不是一定物质的量浓度的溶液,所以不必选用容量瓶,故答案为:增大反应物的接触面积,增大反应速率;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+完全沉淀,故滤渣Ⅰ为Fe(OH)3;由于Ca2+完全沉淀时的pH=13.9,Mg2+完全沉淀时的pH=11.1,当加入氢氧化钠调节pH=12.5时,Mg2+完全沉淀,Ca2+部分沉淀,故滤渣Ⅱ中含Mg(OH)2、Ca(OH)2。当加入H2C2O4时,结合BaC2O4,CaC2O4的沉淀溶解平衡常数值,得知更易形成CaC2O4沉淀,所以加入H2C2O4时应避免过量,防止CaC2O4沉淀完全后,过量的H2C2O4会使Ba2+转化为BaC2O4沉淀,使BaCl2·2H2O的产量减少,故答案为:Fe3+;Mg(OH)2、Ca(OH)2;过量的H2C2O4会使Ba2+转化为BaC2O4沉淀,使BaCl2·2H2O的产量减少。