Question

鋇鹽行業(yè)生產(chǎn)中排出大量的鋇泥[主要含有BaCO₃、BaSiO₃、BaSO₃、Ba（FeO₂）₂等]．某主要生產(chǎn)BaCl₂、BaCO₃、BaSO₄的化工廠利用鋇泥制取Ba（NO₃）₂，其部分工藝流程如下：

（1）酸溶時通�？刂品磻�(yīng)溫度不超過70℃，且不使用濃硝酸，原因是

防止反應(yīng)速率過快

、

濃HNO₃易揮發(fā)、分解

．
（2）酸溶過程中，除發(fā)生了BaSO₃+2HNO₃=Ba（NO₃）₂+SO₂↑+H₂O外，BaSO₃與HNO₃還發(fā)生另一個反應(yīng)，其離子方程式為

3BaSO₃+2H⁺+2NO₃^-=3BaSO₄+2NO↑+H₂O

．
（3）結(jié)合本廠實際，選用的X為

BaCO₃

（填化學式）；最后的廢渣中除含少量的BaSiO₃、H₂SiO₃（H₄SiO₄）及原有的難溶性雜質(zhì)外還含有

Fe（OH）₃、BaSO₄

（填化學式）．
（4）沉淀轉(zhuǎn)化在生產(chǎn)和科研中具有極其生要的應(yīng)用．在分析化學中常常先將難溶強酸鹽轉(zhuǎn)化為難溶弱酸鹽，然后用酸溶解，使陽離子進入溶液．寫出BaSO₄轉(zhuǎn)化為BaCO₃的離子方程式

BaSO₄+CO₃^2-=BaCO₃+SO₄^2-

．

Answer 1

分析：（1）溫度越高反應(yīng)速率越快，故控制溫度不超過70℃是為了防止反應(yīng)速率過快，且濃硝酸越濃越易分解，溫度高既易揮發(fā)，也易分解，故不用濃硝酸；
（2）硝酸具有強氧化性，將亞硫酸鋇氧化為硫酸鋇，同時生成NO與水；
（3）X既要能中和硝酸，又不產(chǎn)生新雜質(zhì)，結(jié)合本廠實際，故可用BaCO₃；
中和Ⅰ使溶液中H⁺濃度減小，F(xiàn)e³⁺形成Fe（OH）₃沉淀，硝酸具有強氧化性，將亞硫酸鋇氧化為硫酸鋇，故沉淀中還含有Fe（OH）₃、BaSO₄；
（4）BaSO₄與高濃度的碳酸鈉溶液反應(yīng)可以將硫酸鋇轉(zhuǎn)化為BaCO₃．

解答：解：（1）酸溶時控制反應(yīng)溫度不超過70℃，是為了防止溫度過高，反應(yīng)速率太快；不使用濃硝酸，是因為濃HNO₃不穩(wěn)定，易分解，易揮發(fā)，
故答案為：防止反應(yīng)速率過快，濃HNO₃易揮發(fā)、分解；
（2）硝酸具有強氧化性，將亞硫酸鋇氧化為硫酸鋇，同時生成NO與水，反應(yīng)離子方程式為：3BaSO₃+2H⁺+2NO₃^-=3BaSO₄+2NO↑+H₂O，
故答案為：3BaSO₃+2H⁺+2NO₃^-=3BaSO₄+2NO↑+H₂O；
（3）加入X調(diào)節(jié)溶液的pH=4～5，則X應(yīng)能消耗H⁺，結(jié)合工廠主要生產(chǎn)BaCl₂、BaCO₃、BaSO₄的實際情況，可選用BaCO₃；
中和Ⅰ使溶液中H⁺濃度減小，F(xiàn)e³⁺形成Fe（OH）₃沉淀，硝酸具有強氧化性，將亞硫酸鋇氧化為硫酸鋇，故沉淀中還含有Fe（OH）₃、BaSO₄，
故答案為：BaCO₃；Fe（OH）₃、BaSO₄；
（4）BaSO₄與高濃度的碳酸鈉溶液反應(yīng)可以將硫酸鋇轉(zhuǎn)化為BaCO₃，
反應(yīng)離子方程式為：BaSO₄+CO₃^2-=BaCO₃+SO₄^2-，
故答案為：BaSO₄+CO₃^2-=BaCO₃+SO₄^2-．

點評：本題考查學生在“工藝流程閱讀、相關(guān)反應(yīng)化學方程式書寫、化學反應(yīng)條件控制的原理、生產(chǎn)流程的作用”等方面對元素化合物性質(zhì)及其轉(zhuǎn)化關(guān)系的理解和應(yīng)用程度，考查學生對新信息的處理能力，題目難度中等．