Question

【题目】(1)一定温度下，Ksp[Mg3(PO4)2]=6.0×10-29,Ksp[Ca3(PO4)2]=6.0×10-26。向浓度均为 0.20mol·L-1的 MgCl2 和 CaCl2 混合溶液中逐滴加入 Na3PO4，先生成沉淀________(填化学式)；当测得溶液其中一种金属阳离子沉淀完全(浓度小于10-5mol·L-1)时，溶液中的另一种金属阳离子的物质的量浓度c________。

(2)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：

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	3.7

①毒重石用盐酸浸取前需充分研磨，目的是________。

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________________。

Answer 1

【答案】 Mg3(PO4)2 <10-4mol·L-1 可以增大反应物的接触面积，增大反应速率 Fe3+ Mg(OH)2、Ca(OH)2 会导致生成BaC2O4沉淀，产品产量会减少

【解析】(1)难溶物溶度积常数小的先沉淀，根据溶度积常数相对大小知，Mg3(PO4)2先生成沉淀，当溶液中c(Mg2+)＜10-5 mol/L时，认为镁离子完全沉淀，则溶液中的磷酸根浓度为c2(PO43-)＞==6.0×10-14 mol2·L-2，所以c(Ca2+)＜=10-4 mol·L-1，故答案为：Mg3(PO4)2；＜10-4 mol·L-1；

(2)制备BaCl22H2O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BaCl22H2O。

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，故答案为：增大接触面积从而使反应速率加快；

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++3NH3H2O=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。