题目内容
钡盐行业生产中排出大量的钡泥[主要含有BaCO3、BaSiO3、BaSO3、Ba（FeO2）2等．某主要生产BaCl2、BaCO3、BaSO4的化工厂利用钡泥制取Ba（NO3）2，其部分工艺流程如下：
（1）酸溶过程中会产生CO2、硫酸钡、硅酸．
①二氧化碳与水作用形成的碳酸在水中的电离常数Ka1=4.2×10-7，Ka2=5.6×10-11；次氯酸在水中的电离常数Ka=4.7×10-8．写出向“84消毒液”（主要成分为氯化钠和次氯酸钠）中通入二氧化碳发生反应的离子方程式
②硫酸钡是重晶石的主要成分．工业上可以用碳来对重晶石进行处理得到BaS，最终转化成BaCl2．
已知：BaSO4（s）+4C（s）═4CO（s）+BaS（s）△H=571.2KJ/mol
BaSO4（s）+2C（s）═2CO2（s）+BaS（s）△H=226.2KJ/mol
则：C和CO2在高温下反应的热化学方程式为：
（2）酸溶后溶液中pH=1，Ba（FeO2）2与HNO3的反应化学方程式为
（3）酸溶时通常控制反应温度不超过70℃，且不使用浓硝酸的原因是
（4）该厂结合本厂实际，选用的X为
（5）上述流程中洗涤的目的是
（1）酸溶过程中会产生CO2、硫酸钡、硅酸．
①二氧化碳与水作用形成的碳酸在水中的电离常数Ka1=4.2×10-7，Ka2=5.6×10-11；次氯酸在水中的电离常数Ka=4.7×10-8．写出向“84消毒液”（主要成分为氯化钠和次氯酸钠）中通入二氧化碳发生反应的离子方程式
ClO-+CO2+H2O═HClO+HCO3-
ClO-+CO2+H2O═HClO+HCO3-
；②硫酸钡是重晶石的主要成分．工业上可以用碳来对重晶石进行处理得到BaS，最终转化成BaCl2．
已知：BaSO4（s）+4C（s）═4CO（s）+BaS（s）△H=571.2KJ/mol
BaSO4（s）+2C（s）═2CO2（s）+BaS（s）△H=226.2KJ/mol
则：C和CO2在高温下反应的热化学方程式为：
C（s）+CO2（g）═CO（g）△H=+172.5KJ/mol
C（s）+CO2（g）═CO（g）△H=+172.5KJ/mol
（2）酸溶后溶液中pH=1，Ba（FeO2）2与HNO3的反应化学方程式为
Ba（FeO2）2+8HNO3=Ba（NO3）2+2Fe（NO3）3+4H2O
Ba（FeO2）2+8HNO3=Ba（NO3）2+2Fe（NO3）3+4H2O
．（3）酸溶时通常控制反应温度不超过70℃，且不使用浓硝酸的原因是
防止反应速度过快，浓HNO3易挥发、分解
防止反应速度过快，浓HNO3易挥发、分解
．（4）该厂结合本厂实际，选用的X为
BaCO3
BaCO3
（填化学式）；中和Ⅰ使溶液中Fe3+、H+
Fe3+、H+
（填离子符号）的浓度减少（中和Ⅰ引起的溶液体积变化可忽略）．（5）上述流程中洗涤的目的是
减少可溶性钡盐对环境的污染
减少可溶性钡盐对环境的污染
．分析：（1）①根据电离常数判断酸性强弱，以此书写反应的离子方程式；
②利用盖斯定律计算反应热；
（2）Ba（FeO2）2与HNO3反应的化学方程式为：Ba（FeO2）2+8HNO3═Ba（NO3）2+2Fe（NO3）3+4H2O；
（3）温度越高反应速率越快，故控制温度不超过70℃是为了防止反应速率过快，且浓硝酸越浓越易分解，温度高既易挥发，也易分解，故不用浓硝酸．
（4）X既要能中和硝酸，又不产生新杂质，结合本厂实际，故可用BaCO3；中和Ⅰ使溶液中的Fe3+形成Fe（OH）3沉淀、H+浓度减小；
（5）洗涤废渣是为了减少废渣中可溶性钡盐对环境的污染．
②利用盖斯定律计算反应热；
（2）Ba（FeO2）2与HNO3反应的化学方程式为：Ba（FeO2）2+8HNO3═Ba（NO3）2+2Fe（NO3）3+4H2O；
（3）温度越高反应速率越快，故控制温度不超过70℃是为了防止反应速率过快，且浓硝酸越浓越易分解，温度高既易挥发，也易分解，故不用浓硝酸．
（4）X既要能中和硝酸，又不产生新杂质，结合本厂实际，故可用BaCO3；中和Ⅰ使溶液中的Fe3+形成Fe（OH）3沉淀、H+浓度减小；
（5）洗涤废渣是为了减少废渣中可溶性钡盐对环境的污染．
解答：解：（1）①由电离常数可知酸性：H2CO3＞HClO＞HCO3-；所以，向次氯酸钠溶液中通入二氧化碳反应的离子方程式为
ClO-+CO2+H2O═HClO+HCO3-，故答案为：ClO-+CO2+H2O═HClO+HCO3-；
②已知：①BaSO4（s）+4C（s）═4CO（s）+BaS（s）△H=+571.2KJ/mol，
②BaSO4（s）+2C（s）═2CO2（s）+BaS（s）△H=+226.2KJ/mol，
利用盖斯定律将
可得：C（s）+CO2（g）═CO（g）；
△H=
=+172.5kJ/mol，
故答案为：C（s）+CO2（g）═CO（g）△H=+172.5KJ/mol；
（2）Ba（FeO2）2中Fe元素是+3价，故Ba（FeO2）2与硝酸不发生氧化还原反应，其反应方程式为：Ba（FeO2）2+8HNO3═Ba（NO3）2+2Fe（NO3）3+4H2O，
故答案为：Ba（FeO2）2+8HNO3═Ba（NO3）2+2Fe（NO3）3+4H2O；
（3）酸溶时控制反应温度不超过70℃，是为了防止温度过高，反应速率太快；不使用浓硝酸，是因为浓HNO3不稳定，易分解，易挥发，
故答案为：防止反应速率过快，浓HNO3易挥发、分解；
（4）加入X调节溶液的pH=4～5，则X应能消耗H+，结合工厂主要生产BaCl2、BaCO3、BaSO4的实际情况，可选用BaCO3；中和后溶液中H+浓度减小，pH在4～5时，Fe3+也完全沉淀，故Fe3+浓度也减小，故答案为：BaCO3；Fe3+、H+；
（5）因为钡盐是重金属盐，有毒，故洗涤的目的是减少废渣中可溶性钡盐对环境的污染，
故答案为：减少废渣中可溶性钡盐对环境的污染．
ClO-+CO2+H2O═HClO+HCO3-，故答案为：ClO-+CO2+H2O═HClO+HCO3-；
②已知：①BaSO4（s）+4C（s）═4CO（s）+BaS（s）△H=+571.2KJ/mol，
②BaSO4（s）+2C（s）═2CO2（s）+BaS（s）△H=+226.2KJ/mol，
利用盖斯定律将
| ①-② |
| 2 |
△H=
| 571.2kJ/mol-226.2kJ/mol |
| 2 |
故答案为：C（s）+CO2（g）═CO（g）△H=+172.5KJ/mol；
（2）Ba（FeO2）2中Fe元素是+3价，故Ba（FeO2）2与硝酸不发生氧化还原反应，其反应方程式为：Ba（FeO2）2+8HNO3═Ba（NO3）2+2Fe（NO3）3+4H2O，
故答案为：Ba（FeO2）2+8HNO3═Ba（NO3）2+2Fe（NO3）3+4H2O；
（3）酸溶时控制反应温度不超过70℃，是为了防止温度过高，反应速率太快；不使用浓硝酸，是因为浓HNO3不稳定，易分解，易挥发，
故答案为：防止反应速率过快，浓HNO3易挥发、分解；
（4）加入X调节溶液的pH=4～5，则X应能消耗H+，结合工厂主要生产BaCl2、BaCO3、BaSO4的实际情况，可选用BaCO3；中和后溶液中H+浓度减小，pH在4～5时，Fe3+也完全沉淀，故Fe3+浓度也减小，故答案为：BaCO3；Fe3+、H+；
（5）因为钡盐是重金属盐，有毒，故洗涤的目的是减少废渣中可溶性钡盐对环境的污染，
故答案为：减少废渣中可溶性钡盐对环境的污染．
点评：本题考查学生在“工艺流程阅读、相关反应化学方程式书写、化学反应条件控制的原理、生产流程的作用”等方面对元素化合物性质及其转化关系的理解和应用程度，考查学生对新信息的处理能力，题目难度中等，注意（1）为易错点，注意酸性强弱的判断．
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