3.毒重石的主要成分BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等雜質(zhì)),實(shí)驗(yàn)室利用毒重石制備BaCl2•2H2O的流程如圖:

(1)毒重石用鹽酸浸取前需充分研磨,目的是增大接觸面積從而使反應(yīng)速率加快;直接蒸干BaCl2溶液能(填“能”或“不能”)得到BaCl2•2H2O晶體.
(2)
Ca2+Mg2+Fe3+
開始沉淀時(shí)的pH11.99.11.9
完全沉淀時(shí)的pH13.911.13.2
加入NH3•H2O調(diào)節(jié)pH=8可除去Fe3+(填離子符號(hào)),濾渣Ⅱ中含Mg(OH)2、Ca(OH)2(填化學(xué)式).加入H2C2O4時(shí)應(yīng)避免過(guò)量,原因是H2C2O4過(guò)量會(huì)導(dǎo)致生成BaC2O4沉淀,產(chǎn)品的產(chǎn)量減少.
已知:Ksp(BaC2O4)=1.6×10-7,Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9
(3)利用間接酸堿滴定法可測(cè)定Ba2+的含量,實(shí)驗(yàn)分兩步進(jìn)行.
已知:2CrO42-+2H+═Cr2O72-+H2O Ba2++CrO42-═BaCrO4
步驟Ⅰ移取x mL一定濃度的Na2CrO4溶液于錐形瓶中,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)得滴加鹽酸體積為V0 mL.
步驟Ⅱ:移取y mL BaCl2溶液于錐形瓶中,加入x mL與步驟Ⅰ相同濃度的Na2CrO4溶液,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.BaCl2溶液的濃度為$\frac{b(V0-V1)}{y}$mol•L-1

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)研磨將塊狀固體變成粉末狀,可以增大反應(yīng)物的接觸面積,增大反應(yīng)速率;BaCl2溶液為強(qiáng)酸強(qiáng)堿溶液.
(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(guò)量H2C2O4,易發(fā)生Ba2++H2C2O4═BaC2O4↓+2H+,產(chǎn)品的產(chǎn)量減少;
(3)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(guò)量的鹽酸,利用BaCl2溶液的濃度計(jì)算公式.

解答 解: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)化學(xué)反應(yīng)的速率與反應(yīng)物的接觸面積有關(guān),毒重石用鹽酸浸取前需充分研磨,可以增大反應(yīng)物的接觸面積,增大反應(yīng)速率;BaCl2溶液為強(qiáng)酸強(qiáng)堿溶液,可以加熱制取晶體.故答案為:增大接觸面積從而使反應(yīng)速率加快;能;
(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(guò)量,防止CaC2O4沉淀完全后,過(guò)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:Fe3+;Mg(OH)2、Ca(OH)2;H2C2O4過(guò)量會(huì)導(dǎo)致生成BaC2O4沉淀,產(chǎn)品的產(chǎn)量減少;
(3)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.故答案為:$\frac{b(V0-V1)}{y}$.

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.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

13.下列排序不正確的是( 。
A.原子半徑:鈉>硫>氯
B.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性:H3PO4<H2SO4<HClO4
C.最高正化合價(jià):氯>硫>磷
D.熱穩(wěn)定性:碘化氫>溴化氫>氯化氫

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

14.甲醇是一種可再生能源,具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景,工業(yè)上一般可采用如下反應(yīng)來(lái)合成甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).分析該反應(yīng)并回答下列問(wèn)題:
(1)在恒溫時(shí),向某密閉容器中通入2mol H2和1mol CO 氣體,發(fā)生反應(yīng),壓強(qiáng)一定時(shí),測(cè)得在平衡時(shí)CH3OH的體積分?jǐn)?shù)為0.5.與上述平衡保持同溫、同壓,若向密閉容器中通入4mol H2 (g)和2mol CO (g),達(dá)到平衡,則CH3OH的體積分?jǐn)?shù)為0.5;平衡時(shí),氣體的總物質(zhì)的量為3mol;該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{c(CH{\;}_{3}OH)}{{c}^{2}(H{\;}_{2})c(CO)}$;
此時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為75%.
(2)圖是該反應(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的曲線.T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1>K2(填“>”、“<”或“=”).
(3)已知在常溫常壓下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g)△H=-a kJ•mol-1
②2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=-b kJ•mol-1
③H2O(g)═H2O(l)△H=-c kJ•mol-1
則CH3OH(l)+O2(g)═CO(g)+2H2O(l)△H=$\frac{b-a-4c}{2}$kJ•mol-1

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

11.下列實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)正確,且能達(dá)到目的是( 。
A.
測(cè)定乙醇分子結(jié)構(gòu)
B.
合成氨并檢驗(yàn)氨的生成
C.
碘的CCl4溶液中分離I2
D.
配制稀硫酸溶液

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

18.A是一種五元環(huán)狀化合物,其核磁共振氫譜只有一個(gè)峰;X是一種良好的溶劑;F的核磁共振氫譜有3個(gè)峰,峰面積之比為2:2:3;G是一種合成橡膠和樹脂的重要原料.A→G轉(zhuǎn)化關(guān)系如下:

已知:
$\stackrel{H_{2}O}{→}$2RCOOH,RCOOH$\stackrel{LiAlH_{4}}{→}$RCH2OH
請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />(1)寫出A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:,1molA和足量的H2反應(yīng)最多消耗掉H2的物質(zhì)的量為1mol.
(2)B中含有非氧官能團(tuán)的名稱是碳碳雙鍵;⑤的反應(yīng)類型是加成反應(yīng)
(3)G按系統(tǒng)命名法應(yīng)命名為1,3-丁二烯.
(4)若E在一定條件下能脫水生成六元環(huán)狀化合物,寫出該六元環(huán)化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:
(5)反應(yīng)⑥的化學(xué)方程式為HOOCCH2CH2COOH+2CH3OH$?_{△}^{濃硫酸}$CH3OOCCH2CH2COOCH3+2H2O.
(6)有機(jī)物H與E互為同分異構(gòu)體,且官能團(tuán)的種類和數(shù)目相同,寫出所有符合條件的H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

8.甲醇屬于再生能源,可代替汽油作為汽車燃料.下列能正確表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為( 。
A.CH3OH(l)+$\frac{3}{2}$O2(g)═CO2(g)+2H2O(l);△H=+763.3kJ•mol-1
B.CH3OH(l)+$\frac{3}{2}$O2(g)═CO2(g)+2H2O(l);△H=-763.3kJ•mol-1
C.CH3OH(l)+$\frac{3}{2}$O2(g)═CO2(g)+2H2O(g);△H=-675.3kJ•mol-1
D.2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l);△H=-1526.6kJ•mol-1

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

15.H、C、N、O、Mg、Al、Si、S、Cu是中學(xué)化學(xué)中常見(jiàn)的元素,請(qǐng)根據(jù)題意回答與這些元素有關(guān)的問(wèn)題:
(1)S簡(jiǎn)單離子的原子結(jié)構(gòu)示意圖為
(2)H2O2是實(shí)驗(yàn)中常用的“綠色氧化劑”,1molH218O2的中子數(shù)為20NA
(3)根據(jù)元素周期律,碳的非金屬性強(qiáng)于硅,請(qǐng)用一個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式表示CO2+Na2SiO3+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3
(4)電子工業(yè)常用30%的FeCl3溶液腐蝕敷在絕緣板上的銅箔,制造印刷電路板.
①檢驗(yàn)溶液中Fe3+存在的試劑是KSCN溶液,證明Fe3+存在的現(xiàn)象是溶液變紅.
②寫出FeCl3溶液與金屬銅發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

12.寫出符合下列條件的元素符號(hào):
(1)M層有3個(gè)電子的元素Al;
(2)最外層電子與最內(nèi)層電子數(shù)相同的短周期元素H、Be、Mg;
(3)最外層電子比次外層電子少1個(gè)的短周期元素Li、Cl;
(4)短周期元素中,最外層電子數(shù)等于電子層數(shù)的元素有H、Be、Al;
(5)最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)兩倍的元素有C.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

13.某工廠的燃料煤中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.64%,該工廠每天燃燒這種煤100t,請(qǐng)計(jì)算[(1)、(2)小題要求有計(jì)算過(guò)程]:
(1)如果煤中的硫全部轉(zhuǎn)化為S02,該工廠每天生產(chǎn)SO2的質(zhì)量;
(2)如果把產(chǎn)生的SO2全部回收利用,理論每年(按360天計(jì))得到98%的濃硫酸的質(zhì)量.
(3)現(xiàn)取一定體積的該濃硫酸(p=1.84g•cm-3)向其中加入過(guò)量銅片,加熱使之反應(yīng),被還原的硫酸為0.92mol.則濃硫酸的實(shí)際體積(填:“大于”、“等于”或“小于”)大于100mL.若使剩余的銅片繼續(xù)溶解,在其中加入硝酸鹽溶液(如KNO3溶液)即可,則該反應(yīng)的離子方程式為3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O.

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