Question

【題目】Ba(NO3)2可用于生產(chǎn)綠色煙花、綠色信號彈、炸藥、陶瓷釉藥等。鋇鹽行業(yè)生產(chǎn)中排出大量的鋇泥[主要含有BaCO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等]，某主要生產(chǎn)BaCO3、BaSO4的化工廠利用鋇泥制取Ba(NO3)2晶體(不含結(jié)晶水)，其部分工藝流程如下：

又已知：①Fe3+和Fe2+以氫氧化物形式沉淀完全時，溶液的pH分別為3.2和9.7；

②Ba(NO3)2晶體的分解溫度：592℃；

③KSP(BaSO4)=1.1×10-10，KSP(BaCO3)=5.1×10-9。

（1）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。試用離子方程式說明提純原理：

。

（2）上述流程酸溶時，Ba(FeO2)2與HNO3反應生成兩種硝酸鹽，反應的化學方程式為： 。

（3）該廠結(jié)合本廠實際，選用的X為 (填序號)；

A．BaCl2 B．BaCO3 C．Ba(NO3)2 D．Ba(OH)2

（4）中和I使溶液的p H為4～5目的是 ；結(jié)合離子方程式簡述原理 。

（5）從Ba(NO3)2溶液中獲得其晶體的操作方法是 。

（6）測定所得Ba(NO3)2晶體的純度：準確稱取W克晶體溶于蒸餾水，加入足量的硫酸，充分反應后，過濾、洗滌、干燥，稱量其質(zhì)量為m克，則該晶體的純度為 。

Answer 1

【答案】（1）BaSO4＋CO32- BaCO3＋SO42-（2）Ba(FeO2)2＋8HNO3＝Ba(NO3)2 ＋2Fe(NO3)2＋4H2O

（3）B（4）使Fe3+完全沉淀；Fe3+＋3H2O Fe(OH)3＋3H+，BaCO3消耗H+，使Fe3+水解平衡右移，形成Fe(OH)3沉淀。（5）蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶；（6）261m/233W×100%

【解析】

試題分析：（1）溶液存在BaSO4(aq)+CO32-(aq)BaCO3(aq)+SO42-(aq)，當c(CO32-)×c(Ba2+)＞Ksp(BaCO3)時，可實現(xiàn)沉淀的轉(zhuǎn)化，故答案為：BaSO4(aq)+CO32-(aq)BaCO3(aq)+SO42-(aq)；

（2）Ba(FeO2)2與中鋇元素為+2價，鐵元素為+3價，所以反應產(chǎn)物為Ba(NO3)2和Fe(NO3)3，所以其反應方程式為：Ba(FeO2)2+8HNO3═Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2O，故答案為：Ba(FeO2)2+8HNO3 =Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2O；

（3）X既要能中和硝酸，又不產(chǎn)生新雜質(zhì)，結(jié)合工廠實際，應該用BaCO3來調(diào)節(jié)pH，故答案為：B；

（4）Fe3+易發(fā)生水解而生成Fe(OH)3沉淀，離子方程式為Fe3++3H2OFe(OH)3+3 H+，加入碳酸鋇，BaCO3消耗H+使Fe3+水解平衡右移，形成Fe(OH)3沉淀，故答案為：使Fe3+完全沉淀；Fe3++3H2OFe(OH)3+3 H+，BaCO3消耗H+使Fe3+水解平衡右移，形成Fe(OH)3沉淀；

（5）從溶液中提取溶質(zhì)的方法為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，然后過濾，所以操作Ⅲ為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，故答案為：蒸發(fā)結(jié)晶；

（6）稱取w克晶體溶于蒸餾水，加入足量的硫酸，充分反應后，過濾、洗滌、干燥，稱量沉淀質(zhì)量為m克，其發(fā)生的反應為：Ba(NO3)2+H2SO4=BaSO4+2HNO3，

設參加反應的Ba(NO3)2為xg，

Ba(NO3)2+H2SO4=BaSO4+2HNO3

261 233

x mg

則 =，解得x=，所以該Ba(NO3)2的純度為×100%=×100%，故答案為：×100%