Question

【题目】利用废钡渣（主要成分为BaS2O3，含少量SiO2）为原料生产高纯氟化钡的流程如下：

已知：Ksp(BaS2O3)=6.96×10-11，Ksp(BaF2)=1.0×10-6

（1）加入盐酸时除产生SO2外，还有淡黄色固体生成。该反应的离子方程式为___________________________________________________________。

（2）滤液的主要成分有____________。（填化学式）

（3）工业上可用氨水吸收SO2，并通入空气使其转化为铵态氮肥。该转化中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_____________。

（4）加入NaOH溶液的目的是中和过量的盐酸，但不宜过量，其原因是____________（用离子反应方程式表示）。

（5）生成BaF2的反应的化学方程式为_________________________。

①若该反应温度过高，容易造成c(F-)降低的原因是_______________________。

②研究表明，适当增加NH4F的比例有利于提高BaF2的产率和纯度。将浓度为0.1 molL-1的BaCl2溶液和0.22molL-1NH4F溶液等体积混合，所得溶液中c(Ba2+)=__________。

Answer 1

【答案】BaS2O3+2H+＝Ba2++S↓+SO2↑+H2O BaCl2、NaCl 1︰2 2OH-+SiO2＝SiO32-+H2O BaCl2+2NH4F＝BaF2↓+2NH4Cl 温度较高促进F-水解，使c(F-)降低 0.01 molL-1

【解析】

根据流程图中的产物和反应物分析涉及的反应；根据得失电子总数相等分析氧化剂与还原剂的物质的量之比，根据溶度积计算溶液中的离子浓度。

(1)加入盐酸时除产生SO2外，还有淡黄色固体生成,则该反应的离子方程式为：BaS2O3+2H+＝Ba2++S↓+SO2↑+H2O；

（2）滤液的主要成分是盐酸与BaS2O3反应所得的可溶性产物：BaCl2、NaCl；

（3）工业上可用氨水吸收SO2，并通入空气使其转化为铵态氮肥，反应中还原剂为二氧化硫，氧化剂为氧气，S元素化合价升高2，氧化合价降低2，故该转化中氧化剂与还原剂的物质的量之比为：1:2；

（4）二氧化硅属于酸性氧化物，能与碱反应，离子方程式为：2OH-+SiO2＝SiO32-+H2O ；（5）溶液中含有氯化钡，与NH4F反应生成BaF2的化学方程式为：BaCl2+2NH4F＝BaF2↓+2NH4Cl ；

①若该反应温度过高，容易造成c(F-)降低的原因是：温度较高促进F-水解，使c(F-)降低；

②Ksp(BaF2)= c2(F-)×c(Ba2+)=1.0×10-6，c(F-)=c(NH4F)/2=0.22molL-1/2=0.11 molL-1，则 c(Ba2+)= 0.01 molL-1。