Question

【题目】氟化钡可用于制造电机电刷、光学玻璃、光导纤维、激光发生器。以钡矿粉（主要成分为BaCO3，含有SiO2、Fe2+、Mg2+等杂质）制备氟化钡的流程如下：

已知：常温下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分别是：3.4、12.4。

（1）滤渣A的名称为___________。

（2）滤液1加H2O2的目的是___________。

（3）加NaOH溶液调节pH＝12.5，得到滤渣C的主要成分是___________（写化学式）

（4）滤液3加入盐酸酸化后再经加热浓缩____________洗涤，真空干燥等一系列操作后得到BaCl2·2H2O晶体。

（5）常温下，用BaCl2·2H2O配制成0.2 mol/L水溶液与氟化铵溶液反应，可得到氟化钡沉淀。请写出该反应的离子方程式___________。已知Ksp(BaF2)＝1.84×10-7，当钡离子完全沉淀时（即钡离子浓度≤10-5 mol/L），至少需要的氟离子浓度是___________mol/L（已知＝1.36，计算结果保留三位有效数字）。

（6）5.0 t含80％BaCO3的钡矿粉，理论上最多能生成BaCl2·2H2O晶体___________t 。（保留2位小数）

Answer 1

【答案】 二氧化硅 将Fe2+氧化成Fe3+ Mg(OH)2 冷却结晶、过滤 Ba2+＋2F-=BaF2↓ 0.136 4.95

【解析】（1）钡矿粉主要成分为BaCO3，含有SiO2、Fe2+、Mg2+等杂质，其中二氧化硅不溶于盐酸，故滤渣A是二氧化硅。（2）滤液1中含有钡离子、亚铁离子、镁离子、氢离子、氯离子，加入H2O2将亚铁离子氧化为三价铁离子，有利于后续与镁离子的分离；（3）铁元素在除铁步骤中已除云，加NaOH溶液调节pH＝12.5，是将镁离子转化为Mg(OH)2沉淀而除去；（4）要得到结晶水合物，常用加热浓缩、冷却结晶、过滤洗涤的方法。(5) BaCl2溶液与氟化铵溶液反应生成氟化钡沉淀，离子方程式为：Ba2+＋2F-=BaF2↓；由Ksp(BaF2)的表达式可知，c(Ba2+)·c2(F-)= Ksp(BaF2)，代入数据：10-5 mol/L×c2(F-)= 1.84×10-7，c(F-)=0.136mol/L；

（6）由关系式可知：

BaCO3 ——BaCl2·2H2O

197 244

5.0 t×80％ m m =4.95t