Question

【题目】.Ba(NO3)2可用于生产烟花。某主要生产 BaCl2、BaCO3、BaSO4 的化工厂利用某种钡泥[主要含有 BaCO3、Ba(FeO2)2、极少量 CuCO3 等]制取 Ba(NO3)2 晶体，其部分工艺流程如下：

已知：Fe3+和Fe2+以氢氧化物形式沉淀完全时，溶液的 pH 分别为 3.2 和 9.7。

（1）酸溶时通常不使用浓硝酸的原因是__________。

（2）酸溶后溶液中pH=1，Ba(FeO2)2 与HNO3 的反应化学方程式为____________。

（3）该厂结合本厂实际，中和选用的 X 为__________（填化学式）；中和使溶液中__________（填离子符号）的浓度减少（中和引起的溶液体积变化可忽略）。

（4）滤液得到 Ba(NO3)2 晶体的操作依次为_____、过滤。

（5）该厂生产的 Ba(NO3)2 晶体含有少量 Cu2+ ，可通过洗涤的方法除去。证明晶体已经洗涤干净的操作方法是_______________________。

（6）Ba2+致死量为355mg/kg。误食Ba2+可以服用MgSO4 溶液解毒，涉及到的离子反应方程式为___________； 为了减少环境污染，请对上述流程中不合理的设计进行改进，改进措施是___________。

Answer 1

【答案】浓HNO3易挥发、分解 Ba(FeO2)2＋8HNO3＝Ba(NO3)2＋2Fe(NO3)3＋4H2O BaCO3 Fe3+、H+ 蒸发浓缩、冷却结晶 取最后一次洗涤液 少许于试管中，滴加NaOH溶液无蓝色沉淀产出 Ba2+ ＋ SO42－＝BaSO4 ↓ 洗涤废渣并回收洗涤液

【解析】

BaCO3含少量CuCO3 ，Ba(FeO2)2、Ba(NO3)2等杂质，其中Ba(FeO2)2中钡元素为+2价，铁元素为+3价，加入硝酸，在容器中充分溶解得到溶液，此溶液中含有钡离子，铜离子，三价铁离子，可加入X是碳酸钡，调节溶液pH=4-5，使铁离子，铜离子水解生成氢氧化铁沉淀，氢氧化铜沉淀，过滤后废渣是氢氧化铁，氢氧化铜，滤液中主要含有硝酸，硝酸钡，经蒸发浓缩，冷却结晶，过滤可得硝酸钡晶体。

（1）酸溶时不使用的原因是浓硝酸易挥发，分解；

（2）酸溶后溶液中中pH=1，Ba(FeO2)2 与HNO3 的反应生成硝酸钡，硝酸铁和水，反应的化学方程式为Ba(FeO2)2＋8HNO3＝Ba(NO3)2＋2Fe(NO3)3＋4H2O；

（3）该厂结合本厂实际，中和选用的 X必须能消耗过量硝酸并使铁离子沉淀而除去，且不引人新的杂质，可为BaCO3；中和使溶液中Fe3+、H+浓度减少；

（4）滤液得到硝酸钡晶体的操作依次为蒸发浓缩、冷却结晶；

（5）晶体表面可能有Cu2+ ，如果洗涤干净，说明没有Cu2+ ，所以操作是取最后一次洗涤液 少许于试管中，滴加NaOH溶液无蓝色沉淀产出；

（6）误食Ba2+可以服用MgSO4 溶液解毒，涉及到的离子反应方程式为Ba2+ ＋ SO42－＝BaSO4 ↓；避免引起污染，改进措施是洗涤废渣并回收洗涤液；