Question

某同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究時(shí)，需用到1.0mol?L^-1Ba（OH）₂溶液，但在實(shí)驗(yàn)室只找到在空氣中暴露已久的Ba（OH）₂?8H₂O（化學(xué)式量：315）試劑．在室溫下配制溶液時(shí)發(fā)現(xiàn)所取試劑在水中僅部分溶解，燒杯中存在大量未溶物．
為探究原因，該同學(xué)查得Ba（OH）₂?8H₂O 部分溶解度數(shù)據(jù)，見(jiàn)下表：

溫度	10℃	20℃	30℃
溶解度（g/100g H2O）	2.5	3.9	5.6

（1）若該同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行試劑的成分檢驗(yàn)．請(qǐng)將下表中預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論填寫(xiě)完整．（室溫時(shí)BaCO₃飽和溶液的pH=9.6）

實(shí)驗(yàn)步驟	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1：取適量試劑于潔凈燒杯中，加入足量蒸餾水，充分?jǐn)嚢�，靜置，過(guò)濾，得濾液和沉淀．
步驟2：取適量濾液于試管中，滴加稀硫酸．	①若出現(xiàn)   現(xiàn)象；則說(shuō)明原試劑中有   ．
步驟3：取適量步驟1中的沉淀于試管中，滴加鹽酸，連接帶塞導(dǎo)氣管將產(chǎn)生的氣體導(dǎo)入澄清石灰水．	②若出現(xiàn)   現(xiàn)象；則說(shuō)明試劑中含有   ．
步驟4：取步驟1中的濾液于燒杯中，用pH計(jì)測(cè)定其pH．	③若pH_   ，說(shuō)明該試劑中   ．

（2）將試劑初步提純后，準(zhǔn)確測(cè)定其中Ba（OH）₂?8H₂O的含量．
實(shí)驗(yàn)如下：
①配制250mL 約0.1mol?L^-1Ba（OH）₂溶液：準(zhǔn)確稱(chēng)取w克試樣，置于燒杯中，加適量蒸餾水，攪拌，將溶液轉(zhuǎn)入

 

中，洗滌，定容，搖勻．
②滴定：準(zhǔn)確量取25.00mL所配制Ba（OH）₂溶液于錐形瓶中，滴加指示劑，將

 

 （選填“0.020”、“0.05”、“0.1980”或“1.5”）mol?L^-1鹽酸裝入50mL酸式滴定管，滴定至終點(diǎn)，記錄數(shù)據(jù)．重復(fù)滴定2次．
（3）室溫下，

 

（選填“能”或“不能”） 配制1.0mol?L^-1Ba（OH）₂溶液，用估算后的數(shù)據(jù)說(shuō)明理由

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量

專(zhuān)題：實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）Ba（OH）₂易溶于水，所以濾液中含有Ba²⁺，因此滴加稀硫酸使會(huì)產(chǎn)生白色沉淀BaSO₄；要想驗(yàn)證沉淀為BaCO₃，可以利用其能與酸反應(yīng)產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的CO₂氣體；為進(jìn)一步證明試劑是否還有Ba（OH）₂?8H₂O，可以取步驟1中的濾液，用pH計(jì)測(cè)其pH值，若pH＞9.6，即證明濾液不是純BaCO₃溶液，即證明是由大量Ba（OH）₂?8H₂O和少量BaCO₃組成，假設(shè)成立；
（2）①配制250mL溶液，需要將溶液轉(zhuǎn)移到250mL的容量瓶中；
②根據(jù)氫氧化鋇溶液濃度、鹽酸體積判斷鹽酸的濃度，注意鹽酸的濃度不易過(guò)大，否則反應(yīng)過(guò)快，不利于控制滴定終點(diǎn)；
（3）計(jì)算出1.0mol?L^-1Ba（OH）₂溶液的溶解度，然后根據(jù)室溫下氫氧化鋇晶體的溶解度進(jìn)行判斷其合理性．

解答： 解：（1）步驟2：取適量濾液于試管中，滴加稀硫酸，若出現(xiàn)白色沉淀，說(shuō)明該試劑中有Ba²⁺存在；
步驟3：取適量步驟1中的沉淀于是試管中，滴加稀鹽酸，連接帶塞導(dǎo)氣管將產(chǎn)生的氣體導(dǎo)入澄清石灰水中，澄清石灰水變混濁；說(shuō)明該試劑中含有BaCO₃，
故答案為：

實(shí)驗(yàn)步驟	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟2	白色沉淀；Ba2+；
步驟3：	澄清石灰水變混濁；BaCO3；
步驟4：	明顯大于9.6；Ba（OH）2；

（2））①配制250mL 約0.1mol?L^-1Ba（OH）₂溶液，需要選用250mL的容量瓶，所以將溶液轉(zhuǎn)移到250mL的容量瓶中，
故答案為：250mL容量瓶；
②Ba（OH）₂溶液的濃度約為0.1mol?L^-1，體積是25ml，由于酸式滴定管的容量是50mL，因此鹽酸的濃度至少應(yīng)該是0.1 mol?L^-1的，若鹽酸的濃度過(guò)大，反應(yīng)過(guò)快，不利于控制滴定終點(diǎn)，所以選擇0.1980 mol?L^-1的鹽酸最恰當(dāng)，
故答案為：0.1980；
（3）若配制1L1.0 mol?L^-1Ba（OH）₂溶液，則溶液中溶解的Ba（OH）₂?8H₂O的質(zhì)量是315g，所以此時(shí)的溶解度約為：

315

1000

×100=31.5 g，而在常溫下Ba（OH）₂?8H₂O是3.9 g，顯然不可能配制出1.0 mol?L^-1Ba（OH）₂溶液，
故答案為：不能；1L1.0 mol?L^-1Ba（OH）₂溶液中Ba（OH）₂?8H₂O的溶解度為31.5g，而室溫下的Ba（OH）₂?8H₂O的溶解度為3.9g．

點(diǎn)評(píng)：本題考查探究物質(zhì)組成、測(cè)量物質(zhì)含量的方法，題目難度中等，根據(jù)題中信息明確探究原理為解答關(guān)鍵，注意掌握性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的原則，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/div>