Question

【題目】(1)一定溫度下，Ksp[Mg3(PO4)2]=6.0×10-29,Ksp[Ca3(PO4)2]=6.0×10-26。向濃度均為 0.20mol·L-1的 MgCl2 和 CaCl2 混合溶液中逐滴加入 Na3PO4，先生成沉淀________(填化學式)；當測得溶液其中一種金屬陽離子沉淀完全(濃度小于10-5mol·L-1)時，溶液中的另一種金屬陽離子的物質的量濃度c________。

(2)毒重石的主要成分BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等雜質)，實驗室利用毒重石制備BaCl2·2H2O的流程如下：

已知： Ksp(BaC2O4)=1.6×10-7, Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9

	Ca2+	Mg2+	Fe3+
開始沉淀時的pH	11.9	9.1	1.9
完全沉淀時的pH	13.9	11.1	3.7

①毒重石用鹽酸浸取前需充分研磨，目的是________。

②加入NH3·H2O調節pH=8 可除去________(填離子符號)，濾渣Ⅱ中含________(填化學式)。加入H2C2O4時應避免過量，原因是________________。

Answer 1

【答案】 Mg3(PO4)2 <10-4mol·L-1 可以增大反應物的接觸面積，增大反應速率 Fe3+ Mg(OH)2、Ca(OH)2 會導致生成BaC2O4沉淀，產品產量會減少

【解析】(1)難溶物溶度積常數小的先沉淀，根據溶度積常數相對大小知，Mg3(PO4)2先生成沉淀，當溶液中c(Mg2+)＜10-5 mol/L時，認為鎂離子完全沉淀，則溶液中的磷酸根濃度為c2(PO43-)＞==6.0×10-14 mol2·L-2，所以c(Ca2+)＜=10-4 mol·L-1，故答案為：Mg3(PO4)2；＜10-4 mol·L-1；

(2)制備BaCl22H2O的流程：毒重石的主要成分BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等雜質)，加鹽酸溶解，碳酸鋇和鹽酸反應：BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O，加入氨水，調pH為8，Fe3+完全沉淀時的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+，加入氫氧化鈉調節PH=12.5，Ca2+完全沉淀時的pH為13.9，Mg2+完全沉淀時的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+，蒸發濃縮冷卻結晶得到BaCl22H2O。

①化學反應的速率與反應物的接觸面積有關，毒重石用鹽酸浸取前需充分研磨，可以增大反應物的接觸面積，增大反應速率，故答案為：增大接觸面積從而使反應速率加快；

②根據流程圖和表中數據可知：Fe3+完全沉淀時的pH為3.2，加入氨水，調pH為8，Fe3++3NH3H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+，Fe3+完全沉淀，濾渣1為Fe(OH)3，加入氫氧化鈉調節PH=12.5，Ca2+完全沉淀時的pH為13.9，Mg2+完全沉淀時的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時應避免過量，防止CaC2O4沉淀完全后，過量的H2C2O4會導致生成BaC2O4沉淀，產品的產量減少，故答案為：Fe3+；Mg(OH)2、Ca(OH)2；H2C2O4過量會導致生成BaC2O4沉淀，產品的產量減少。