Question

13．某礦粉主要成份為BaCO₃，含有Ca²⁺、Fe²⁺、Al³⁺等雜質(zhì)，現(xiàn)按如下步驟制取BaCl₂•2H₂O晶體．
步驟1：酸浸：取該礦粉，溶于鹽酸，過(guò)濾出沉淀A
步驟2：氧化：向1的濾液中滴加過(guò)氧化氫溶液
步驟3：向2的溶液中滴加氨水，得到沉淀B，并過(guò)濾
步驟4：向3的濾液中滴加NaOH溶液，調(diào)節(jié)PH至12，得到沉淀C
步驟5：向4的濾液中滴加鹽酸，經(jīng)一定操作制得BaCl₂•2H₂O晶體
（1）沉淀B主要成分是Fe（OH）₃和Al（OH）₃．
（2）氧化過(guò)程主要反應(yīng)的離子方程式為2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O．由圖1、2可知，為了更好的使Ca²⁺沉淀，還應(yīng)采取的措施為升溫．
（3）步驟3是否可以用步驟4代替一并處理？不可以，堿性過(guò)強(qiáng)，會(huì)使得氫氧化鋁溶解
（4）按如下方法測(cè)定產(chǎn)品純度的步驟為：
①準(zhǔn)確稱取0.5g BaCl₂•2H₂O試樣，加水溶解
②向其中滴加0.1mol/L、50mL的Na₂SO₃溶液，沉淀、靜置、過(guò)濾
③向?yàn)V出液中滴加0.06mol/LB溶液，利用滴定法測(cè)定剩余Na₂SO₃的量
問(wèn)題：①步驟③中滴加的試劑可以為B；滴定至終點(diǎn)的現(xiàn)象為：溶液恰好呈紫紅色，且半分鐘之內(nèi)不褪色
A、KNO₃       B、KMnO₄         C、H₂0₂         D、NaClO
②已知滴定至終點(diǎn)，消耗標(biāo)準(zhǔn)液為20.00ml，則樣品純度為：97.6%
③若實(shí)驗(yàn)藥品及操作均無(wú)誤差，計(jì)算純度為100.4%，分析原因可能是：BaCl₂•2H₂O部分失水（只寫(xiě)一點(diǎn)，合理即可）

Answer 1

分析 （1）依據(jù)某礦粉主要成份為BaCO₃，含有Ca²⁺、Fe²⁺、Al³⁺等雜質(zhì)，酸浸后加入氧化劑過(guò)氧化氫是氧化亞鐵離子為鐵離子，加入氨水能夠使鐵離子和鋁離子完全沉淀；（2）過(guò)氧化氫將亞鐵離子氧化為鐵離子，過(guò)氧化氫被還原為水，結(jié)合電荷守恒和原子守恒書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式；加入氫氧化鈉溶液沉淀鈣離子，氫氧化鈣溶解度隨溫度升高減��；
（3）氫氧化鋁具有兩性，能夠與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)；
（4）可以利用氧化還原滴定法，通過(guò)測(cè)定剩余Na₂SO₃的量，計(jì)算生成BaSO₃需要消耗Na₂SO₃的量，從而計(jì)算BaCl₂•2H₂O的量，可以利用紫紅色的酸性高錳酸鉀氧化Na₂SO₃；樣品純度為100.4%，可能是BaCl₂•2H₂O部分失水導(dǎo)致．

解答 解：（1）加入氨水能夠使鐵離子和鋁離子完全沉淀，所以沉淀B為Fe（OH）₃和Al（OH）₃，故答案為：Al（OH）₃；
（2）加入氧化劑過(guò)氧化氫是氧化亞鐵離子為鐵離子，離子方程式為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，氫氧化鈣溶解度隨溫度升高減小，為了更好的使Ca²⁺沉淀，還可以采取升溫的措施故答案為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；升溫；
（3）若去掉步驟③，直接加入NaOH，能夠去掉鐵離子和鈣離子，氫氧化鋁能夠與NaOH反應(yīng)而溶解，不能去掉，
故答案為：不可以，堿性過(guò)強(qiáng)，會(huì)使得氫氧化鋁溶解；
（4）①利用紫紅色的酸性高錳酸鉀氧化Na₂SO₃，滴定終點(diǎn)，溶液恰好呈紫紅色，且半分鐘之內(nèi)不褪色，故答案為：B；溶液恰好呈紫紅色，且半分鐘之內(nèi)不褪色；
②據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒：
2KMnO₄ ～5Na₂SO₃，
2                      5
0.006mol/L×0.02L      n
n=$\frac{5×0.06mol/L×0.02L}{2}$=0.003mol，
所以生成BaSO₃物質(zhì)的量為：0.1mol/L×0.050L-0.003mol=0.002mol，即BaCl₂•2H₂O有0.002mol，
其純度為：$\frac{244g/mol×0.002mol}{0.5g}$×100%=97.6%，
故答案為：97.6%；
③樣品純度為100.4%，可能是BaCl₂•2H₂O部分失水導(dǎo)致，故答案為：BaCl₂•2H₂O部分失水．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)的除雜、氧化還原反應(yīng)方程式書(shū)寫(xiě)、氫氧化鋁的兩性、氧化還原滴定以及氧化還原反應(yīng)的計(jì)算，題目難度中等．