Question

【題目】鋇鹽生產(chǎn)中排出大量的鋇泥［主要含BaCO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等］，某主要生產(chǎn)BaCO3的化工廠利用鋇泥制取Ba(NO3)2晶體及其他副產(chǎn)物，其部分工藝流程如下：

已知：i ．Fe(OH)3和Fe(OH)2完全沉淀時，溶液的pH分別為3.2和9.7。

ii ．Ba(NO3)2在熱水中溶解度較大，在冷水中溶解度較小。

iii． Kap(BaSO4)＝1.1×10-10，Ksp(BaCO3)=5.1×10-9。

（1）Ba(FeO2)2中Fe的化合價是 。

（2）二氧化碳與水作用形成的碳酸在水中的電離常數(shù)Ka1=4.2×10－7 ，Ka2=5.6×10－11；次氯酸在水中的電離常數(shù)Ka =4.7×10－8。寫出向“84消毒液”(主要成分為氯化鈉和次氯酸鈉)中通入二氧化碳發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 。

（3）該廠生產(chǎn)的BaCO3因含有少量BaSO4而不純，提純的方法是：將產(chǎn)品加入足量的飽和Na2CO3溶液中，充分攪拌，過濾，洗滌。用離子方程式和必要的文字說明提純原理： 。

（4）上述流程酸溶時，Ba(FeO2)2與HNO3反應(yīng)生成兩種硝酸鹽，化學(xué)方程式為： 。

（5）該廠結(jié)合本廠實際，選用的X為 （從下列選項中選擇）；廢渣2為 （寫出化學(xué)式）。

① BaCl2 ②Ba(NO3)2 ③BaCO3 ④ Ba(OH)2

（6）過濾3后的母液應(yīng)循環(huán)到容器 中。（填“a”、“b”或“c”）

（7）稱取w g晶體溶于蒸餾水，加入足量的硫酸，充分反應(yīng)后，過濾、洗滌、干燥，稱量沉淀質(zhì)量為m g，則該Ba(NO3)2的純度為 。

Answer 1

【答案】

（1）+3

（2）ClO－+ CO2 + H2O＝HClO + HCO3－

（3）BaSO4(s)＋CO32-(aq) BaCO3(s)＋SO42-(aq)，增大碳酸根離子的濃度，使平衡正向移動從而除去BaSO4雜質(zhì)

（4）Ba(FeO2)2＋8HNO3 = Ba(NO3)2＋2Fe(NO3)3＋4H2O；

（5）③； Fe(OH)3；

（6）c；

（7）×100%

【解析】

試題分析：

（1）Ba為+2價，O為－2價，根據(jù)化合價規(guī)則可得Fe為+3價；

（2）酸越弱，電離常數(shù)越小，所以根據(jù)電離常數(shù)可知酸性強弱順序為碳酸＞次氯酸＞碳酸氫鈉，所以依據(jù)較強酸制備較弱酸可知向“84消毒液”(主要成分為氯化鈉和次氯酸鈉)中通入少量二氧化碳發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為ClO－+ CO2 + H2O＝HClO + HCO3－；

（3）在溶液中存在平衡：BaSO4(s)＋CO32-(aq) BaCO3(s)＋SO42-(aq)，加入飽和的碳酸鈉溶液，增大碳酸根離子的濃度，使平衡正向移動生成碳酸鋇而除去BaSO4雜質(zhì)；

（4）Ba(FeO2)2與HNO3反應(yīng)生成兩種硝酸鹽，則根據(jù)原子守恒兩種硝酸鹽應(yīng)該是硝酸鐵和硝酸鋇，同時還有水生成，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ba(FeO2)2＋8HNO3 = Ba(NO3)2＋2Fe(NO3)3＋4H2O；

（5）X是調(diào)節(jié)溶液pH，以沉淀溶液中的鐵離子，由于不能引入雜質(zhì)，實驗根據(jù)本長的實際應(yīng)該選擇碳酸鋇，答案選③；氫氧化鐵在pH＝3.2時就已經(jīng)完全沉淀，則濾渣2的主要成分是Fe(OH)3；

（6）過濾3后的母液中含有氫氧化鋇，因此應(yīng)循環(huán)到容器c中；

（7）mg沉淀應(yīng)該是硫酸鋇，則碳酸鋇的質(zhì)量是，所以其純度為×100%。