Question

11．納米碳酸鋇是一種重要的無(wú)機(jī)化工產(chǎn)品，如圖是某廠生產(chǎn)納米碳酸鋇的工藝流程．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）試劑A的化學(xué)式HCl，若在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)，操作1和操作2的名稱(chēng)是過(guò)濾，該實(shí)驗(yàn)中玻璃棒的作用過(guò)濾．
（2）該工藝中生成碳酸鋇固體的反應(yīng)方程式為：
BaCl₂+CO₂+2KOH=BaCO₃+2KCl+H₂O，請(qǐng)完成并配平該方程式．
（3）操作3為洗滌、檢驗(yàn)和干燥，洗滌的作用是防止固體中混有KCl等可溶性物質(zhì)，檢驗(yàn)洗滌是否干凈可選用試劑AgNO₃（寫(xiě)化學(xué)式）．
（4）上述流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是CO₂，該流程中的副產(chǎn)物可用作鉀肥．（寫(xiě)一種用途）
（5）分析該流程可得出SiO₂部分性質(zhì)，下列屬于其物理性質(zhì)A，化學(xué)性質(zhì)C．（填序號(hào)）
A．不溶于水      B．可溶于水    C．不與鹽酸反應(yīng)     D．能與鹽酸反應(yīng)
（6）某同學(xué)查閱資料得知，二氧化硅能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成可溶性的硅酸鈉（Na₂SiO₃），該反應(yīng)的化學(xué)方程式2NaOH+SiO₂=Na₂SiO₃+H₂O．根據(jù)此原理該同學(xué)設(shè)計(jì)出如下方案制備：取碳酸鋇和二氧化硅混合物，滴加過(guò)量（填“少量”或“過(guò)量”）的氫氧化鈉溶液，過(guò)濾，洗滌，烘干得碳酸鋇固體．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)碳酸鋇和鹽酸反應(yīng)生成氯化鋇、水和二氧化碳，根據(jù)操作1后得到氯化鋇溶液，可推斷向混合物中所加的試劑是鹽酸，根據(jù)操作后得到溶液和固體，利用過(guò)濾操作的特點(diǎn)，可以判斷操作1、2均為過(guò)濾，并說(shuō)明過(guò)濾操作中玻璃棒的作用；
（2）利用二氧化碳與氫氧化鉀反應(yīng)生成碳酸鉀和水、碳酸鉀與氯化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀和氯化鉀，推斷向氯化鋇溶液中加入氫氧化鉀、通入二氧化碳后所發(fā)生的反應(yīng)，寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（3）根據(jù)物質(zhì)的提純方法，為從反應(yīng)后的混合溶液中分離出碳酸鋇固體，應(yīng)通過(guò)過(guò)濾、洗滌與烘干操作，操作3為洗滌、檢驗(yàn)和干燥，洗滌的作用防止固體中混有KCl等可溶性物質(zhì)，檢驗(yàn)洗滌是否干凈常選用試并根據(jù)氯化鉀與硝酸銀可產(chǎn)生白色氯化銀沉淀，可采取滴加硝酸銀的方法檢驗(yàn)洗滌干凈；
（4）根據(jù)可循環(huán)利用的物質(zhì)的特點(diǎn)：既是某反應(yīng)的生成物又是另外反應(yīng)的反應(yīng)物，利用流程圖判斷其中循環(huán)利用的物質(zhì)；根據(jù)流程中所發(fā)生的反應(yīng)，由氫氧化鉀、二氧化碳、氯化鋇間所發(fā)生的反應(yīng)，判斷副產(chǎn)物為碳酸鉀，結(jié)合該物質(zhì)的組成及性質(zhì)，舉例說(shuō)明其用途；
（5）根據(jù)二氧化硅放入稀鹽酸中的變化情況，推斷二氧化硅的性質(zhì)，并對(duì)物質(zhì)性質(zhì)進(jìn)行物理性質(zhì)與化學(xué)性質(zhì)的區(qū)分；
（6）利用非金屬氧化物與堿溶液的反應(yīng)規(guī)律，判斷二氧化硅與氫氧化鈉的反應(yīng)，寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式；并結(jié)合除雜的操作方法，判斷過(guò)程中加入氫氧化鈉的量

解答 解：（1）加入試劑A后得到了氯化鋇，依據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，碳酸鋇和鹽酸反應(yīng)生成氯化鋇、水和二氧化碳，所以試劑A的化學(xué)式為：HCl，過(guò)濾操作可以將固體和液體分離，經(jīng)過(guò)操作1、2后，得到了液體和固體，所以操作1和操作2的名稱(chēng)是：過(guò)濾，玻璃棒在過(guò)濾操作中的作用是引流；
（2）由流程圖可知向氯化鋇溶液中加入氫氧化鉀與二氧化碳，反應(yīng)后得到碳酸鋇沉淀，可知反應(yīng)的化學(xué)方程為BaCl₂+CO₂+2KOH═BaCO₃↓+2KCl+H₂O；
（3）為從反應(yīng)后的混合溶液中獲得純凈碳酸鋇，需要進(jìn)行過(guò)濾，過(guò)濾后洗滌沉淀表面殘留的溶液，以除去沉淀表面可溶性雜質(zhì)或殘留濾渣表面濾液，然后進(jìn)行烘干干燥；為檢驗(yàn)洗滌干凈，利用氯化鉀能與硝酸銀產(chǎn)生白色沉淀，可向洗滌后的溶液中滴加硝酸銀檢驗(yàn)洗滌后的溶液中不再含有氯化鉀，以證明洗滌干凈；
（4）在向碳酸鋇中加入稀鹽酸時(shí)產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w可通入氯化鋇溶液中，與氫氧化鉀、氯化鋇的混合溶液發(fā)生反應(yīng)得到碳酸鋇，即二氧化碳在過(guò)程中可進(jìn)行循環(huán)利用，在此過(guò)程中生成的副產(chǎn)物碳酸鉀可提供作物生成所需的鉀元素，可用作鉀肥；
（5）在向碳酸鋇與二氧化硅的混合物中加入稀鹽酸時(shí)，二氧化硅既不溶于水又不能與稀鹽酸發(fā)生反應(yīng)，可得知二氧化硅的物理性質(zhì)有不溶于水，化學(xué)性質(zhì)有不能與稀鹽酸反應(yīng)；
（6）二氧化硅為非金屬氧化物，根據(jù)這兩類(lèi)物質(zhì)的反應(yīng)特點(diǎn)，可知反應(yīng)生成硅酸鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiO₂+2NaOH═Na₂SiO₃+H₂O；為除去碳酸鋇與二氧化硅中的二氧化硅，利用二氧化硅能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成可溶性的硅酸鈉，可向混合物中加入過(guò)量氫氧化鈉溶液以完全除去二氧化硅，經(jīng)過(guò)過(guò)濾，洗滌，烘干得碳酸鋇固體．
故答案為：
（1）HCl；過(guò)濾；引流；  （2）CO₂；KCl；H₂O；（3）干燥；防止固體中混有KCl等可溶性物質(zhì)；AgNO₃；（4）CO₂；鉀肥；（5）A；C；（6）2NaOH+SiO₂=Na₂SiO₃+H₂O；過(guò)量

點(diǎn)評(píng) 通過(guò)流程圖的分析，明確生產(chǎn)過(guò)程中所涉及的物質(zhì)性質(zhì)及變化規(guī)律，體現(xiàn)運(yùn)用知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力．