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9.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)写出“浸取”环节发生的主要反应的离子方程式:BaCO3+2H+═Ba2++CO2↑+H2O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ad.
a.烧杯    b.容量瓶    c.滴定管    d.玻璃棒
(2)下图是一些难溶氢氧化物在不同pH下的沉淀一溶解图

①滤渣I中含Fe(OH)3(填化学式).再加入NaOH调节pH=12.5可除去Mg2+、Ca2+(填离子
符号).
②加入H2C204应避免过量的原因是H2C2O4过量会导致生成BaC2O4沉淀,产品产量减少.
(3)25℃,H2C204和HF两种酸的电离平衡常数如下:
H2C204Ka1=5.36×10-2Ka2=5.35×10-5
HFKa=6.32×10-4
①HC2O4-的电离平衡常数表达式Ka2=$\frac{c({H}^{+})c({C}_{2}{{O}_{4}}^{2-})}{c(H{C}_{2}{{O}_{4}}^{2-})}$.
②H2C2O4溶液和NaF溶液反应的离子方程式为H2C2O4+F-═HF+HC2O4-

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)“浸取”环节发生的主要反应为溶解生成二氧化碳、氯化钡和水,是碳酸钡和盐酸反应实验室用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)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,草酸和钡离子会形成草酸钡沉淀;
(3)①HC2O4-溶液中存在电离平衡,结合平衡常数书写电离平衡常数;
②草酸电离平衡常数大于HF电离平衡常数,草酸和氟化钠反应生成HF,H2C2O4溶液和NaF溶液反应生成HF;

解答 解:(1)“浸取”环节发生的主要反应为溶解生成二氧化碳、氯化钡和水,反应的离子方程式为:BaCO3+2H+═Ba2++CO2↑+H2O,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d,
故答案为:BaCO3+2H+═Ba2++CO2↑+H2O,ad;
(2)①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
故答案为:Fe(OH)3,Mg2+、Ca2+
②溶液中主要含Ca2+、Ba2+,加入H2C2O4,得到CaC2O4↓,除去Ca2+,H2C2O4过量会导致生成BaC2O4沉淀,产品产量减少,
故答案为:H2C2O4过量会导致生成BaC2O4沉淀,产品产量减少;
(3)①HC2O4-的电离平衡为:HC2O4-的?H++C2O42-,电离平衡常数表达式K=$\frac{c(H+)?c(C2O42-)}{c(HC2O4-)}$,
故答案为:$\frac{c(H+)?c(C2O42-)}{c(HC2O4-)}$;
②草酸电离平衡常数大于HF电离平衡常数,草酸酸性大于氢氟酸,草酸和氟化钠反应生成HF,反应的离子方程式为:H2C2O4+F-═HF+HC2O4-
故答案为:H2C2O4+F-═HF+HC2O4-

点评 本题考查了物质分离提纯和实验基本操作,离子性质、电离平衡常数、弱酸制备等知识点,题目难度中等.

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b. B2A2分子的沸点明显低于A2D2分子
c.A2D2分子的空间构型为直线形
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实 验
序 号


时间(min)
浓度(mol•L-1





温度(℃)
0102030405060
18001.00.800.670.570.500.500.50
2800c20.600.500.500.500.500.50
3800c30.920.750.630.600.600.60
48201.00.400.250.200.200.200.20
根据上述数据,下列说法错误的是(  )
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