Question

以钡矿粉（主要成份为BaCO₃，含有Ca²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、Mg²⁺等）制备BaCl₂?2H₂O的流程如下：

（1）氧化过程主要反应的离子方程式为    ．
（2）沉淀C的主要成分是Ca（OH）₂和    ．由图可知，为了更好的使Ca²⁺沉淀，还应采取的措施为    ．



（3）用BaSO₄重量法测定产品纯度的步骤为：
步骤1：准确称取0.4～0.6g BaCl₂?2H₂O试样，加入100ml 水，3ml 2mol?L^-1 的HCl溶液加热溶解．
步骤2：边搅拌，边逐滴加入0.1mol?L^-1 H₂SO₄溶液．
步骤3：待BaSO₄沉降后，    ，确认已完全沉淀．
步骤4：过滤，用0.01mol?L^-1的稀H₂SO₄洗涤沉淀3～4次，直至洗涤液中不含Cl^-为止．
步骤5：将折叠的沉淀滤纸包置于    中，经烘干、炭化、灰化后在800℃灼烧至恒重．称量计算BaCl₂?2H₂O中Ba²⁺的含量．
①步骤3所缺的操作为    ．
②若步骤1称量的样品过少，则在步骤4洗涤时可能造成的影响为    ．
③步骤5所用瓷质仪器名称为    ．滤纸灰化时空气要充足，否则BaSO₄易被残留的炭还原生成BaS，该反应的化学方程式为    ．
④有同学认为用K₂CrO₄代替H₂SO₄作沉淀剂效果更好，请说明原因    ．
[已知：Ksp（BaSO₄）=1.1×10^-10  Ksp（BaCrO₄）=1.2×10^-10]．

Answer 1

【答案】分析：（1）依据钡矿粉（主要成份为BaCO₃，含有Ca²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、Mg²⁺等）制备BaCl₂?2H₂O的流程分析，酸浸后加入氧化剂过氧化氢是隐含亚铁离子为铁离子，调节溶液PH使铁离子完全沉淀；
（2）流程中加入氨水调节溶液PH沉淀铁离子后，加入氢氧化钠溶液沉淀镁离子和钙离子；氢氧化钙溶解度随温度升高减小；
（3）①检验硫酸根是否沉淀可以取上层清液加入硫酸检验；
②样品少上层的沉淀少，洗涤后损失多；
③沉淀烘干、炭化、灰化需要高温选择坩埚；硫酸钡被碳还原为BaS，依据氧化还原反应电子守恒和原子守恒书写化学方程式；
④用K₂CrO₄代替H₂SO₄作沉淀剂效果更好，测定误差小；
解答：解：（1）酸浸后加入氧化剂过氧化氢是隐含亚铁离子为铁离子，调节溶液PH使铁离子完全沉淀；反应的离子方程式为：H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
故答案为：H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（2）流程中加入氨水调节溶液PH沉淀铁离子后，加入氢氧化钠溶液沉淀镁离子和钙离子；氢氧化钙溶解度随温度升高减小，为了更好的使Ca²⁺沉淀，还应采取的措施为提高温度；
故答案为：Mg（OH）₂；提高温度；
（3）①待BaSO₄沉降后，取上层清液加入硫酸溶液若产生沉淀证明为沉淀完全，若无沉淀证明沉淀完全，所以向上层清液中加入1～2滴0.1mol/LH₂SO₄溶液来确认钡离子已完全沉淀；
故答案为：向上层清液中加入1～2滴0.1mol/LH₂SO₄溶液；
②若步骤1称量的样品过少，则在步骤4洗涤时可能造成的影响为沉淀量就少，洗涤造成的损失就大；
故答案为：称取试样过少，沉淀量就少，洗涤造成的损失就大；
③将折叠的沉淀滤纸包置于坩埚中经烘干、炭化、灰化后在800℃灼烧至恒重．称量计算BaCl₂?2H₂O中Ba²⁺的含量；滤纸灰化时空气要充足，否则BaSO₄易被残留的炭还原生成BaS，反应的化学方程式为：BaSO₄+4C=4CO+BaS或BaSO₄+2C=2CO₂+BaS；
故答案为：坩埚；BaSO₄+4C=4CO+BaS或BaSO₄+2C=2CO₂+BaS；
④用K₂CrO₄代替H₂SO₄作沉淀剂效果更好，测定误差小；
故答案为：BaCrO₄的摩尔质量大于BaSO₄ ；
点评：本题考查了制备实验的设计方法，物质性质的分析应用，离子检验的实验现象，实验步骤的目的分析判断，题目难度中等．