Question

【题目】氯化钡是一种可溶性重金属盐。工业上用毒重石（主要成分是BaCO3）制备氯化钡晶体。某实验小组模拟工业上制备氯化钡晶体的流程，设计了实验室中制备氯化钡晶体的方案，实验流程如图所示。（该毒重石样品所含杂质难溶于水，不与酸反应。）

（1）步骤①中发生反应的化学方程式为_____。

（2）滤液Ⅱ是30℃时氯化钡的_____溶液（选填“饱和”或“不饱和”）；洗涤氯化钡晶体最适宜的洗涤剂是_____（填字母序号）。

A 30℃水 B 30℃饱和氯化钠溶液 C 30℃饱和氯化钡溶液

（3）关于上述实验方案的相关内容，下列说法不正确的是_____（填字母序号）。

A 氯化钡是一种有毒的物质，使用时应注意安全

B 该实验流程中得到的副产品二氧化碳是重要的化工原料

C 可用重晶石（主要成分是硫酸钡）代替该实验流程中的毒重石，制备氯化钡晶体

D 步骤②将滤渣进行水洗，既能提高氯化钡晶体的产率，又能减少Ba2+对环境的污染

（4）某同学提出，步骤③将滤液Ⅰ浓缩时会产生气体污染物，其化学式为_____。为防止污染，需要对滤液Ⅰ处理后再浓缩。处理滤液Ⅰ用到稍过量甲试剂，该试剂是_____（填字母序号）。

A Ba(OH)2 B BaCl2 C Ba(NO3)2 D BaCO3

（5）实验室有一份混有碳酸钙杂质的碳酸钡样品。分离并提纯碳酸钡的实验步骤如下，请根据要求填空（如图为Ba(OH)2和Ca(OH)2的溶解度曲线）：

①高温灼烧碳酸钡和碳酸钙的混合物，直至完全分解。碳酸钡和碳酸钙化学性质相似，写出碳酸钡高温分解的化学方程式_____。

②将灼烧后的固体混合物置于80℃的热水中，制成氢氧化钡的热饱和溶液。为减少Ba(OH)2的损失并除去不溶物应进行的操作是_____（选填字母）；

A 冷却过滤 B 趁热过滤

③将“②”中滤液冷却结晶并过滤，得到的Ba(OH)2固体中不会含Ca(OH)2，因为_____。

④将“③”中制得的固体溶于水制成溶液。并向制得的溶液中滴加酚酞试剂，再通入二氧化碳。当观察到_____时，Ba(OH)2恰好全部生成BaCO3沉淀，即可停止通二氧化碳。

⑤滤出碳酸钡沉淀，经_____（填一种操作）、干燥后即得到纯净的碳酸钡。

Answer 1

【答案】 饱和 C C HCl D B 冷却析出Ba(OH)2的过程中Ca(OH)2溶解度增大 红色刚好消失 洗涤

【解析】

碳酸钡和盐酸反应生成氯化钡、水和二氧化碳，碳酸钡高温生成氧化钡和二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钡反应生成碳酸钡和水。

（1）步骤①中发生反应是碳酸钡和盐酸反应生成氯化钡、水和二氧化碳，反应的化学方程式为。

（2）滤液Ⅱ是过滤晶体得到，故滤液Ⅱ是30℃时氯化钡的饱和溶液。洗涤晶体时应将晶体表面吸附的离子除去且应抑制氯化钡的溶解，则应选择30℃饱和氯化钡溶液，故选C。

（3）A、氯化钡是重金属盐，属于有毒的物质，使用时应注意安全，故A正确；

B、副产品二氧化碳可用于生成碳酸饮料、植物肥料等，是重要的化工原料，故B正确；

C、硫酸钡不溶于水也不和酸反应，不可用重晶石(主要成分是硫酸钡)代替该实验流程中的毒重石，制备氯化钡晶体，故C不正确；

D、步骤②将滤渣进行水洗，既能提高氯化钡晶体的产率，又能减少 Ba2+环境的污染，故D正确。故选C。

（4）步骤③将滤液Ⅰ浓缩时会产生气体污染物，盐酸过量，浓缩时挥发出氯化氢气体，其化学式为HCl，为防止污染，需要对滤液Ⅰ处理后再浓缩。为避免引入新的杂质，可以用适量的碳酸钡，盐酸和碳酸钡生成氯化钡、水和二氧化碳，处理滤液Ⅰ用到稍过量甲试剂，该试剂是碳酸钡，故选D。

（5）①碳酸钡和碳酸钙化学性质相似，碳酸钙高温生成氧化钙和二氧化碳，则碳酸钡高温生成氧化钡和二氧化碳，碳酸钡高温分解的化学方程式为。

②氢氧化钡的溶解度随温度的升高而增大，为减少Ba(OH)2的损失并除去不溶物应进行的操作是趁热过滤，故选B。

③氢氧化钡的溶解度随温度的升高而增大，氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小，将“②”中滤液冷却结晶并过滤，得到的Ba(OH)2固体中不会含Ca(OH)2，因为冷却析出Ba(OH)2的过程中Ca(OH)2溶解度增大。

④氢氧化钡溶液呈碱性,滴加酚酞试液溶液呈红色，当通入二氧化碳会生成碳酸钡固体和水，溶液呈中性,溶液由红色变成无色，故当观察到红色刚好消失时，Ba(OH)2恰好全部生成BaCO3沉淀，即可停止通二氧化碳。

⑤滤出碳酸钡沉淀，经洗涤、干燥后即得到纯净的碳酸钡。