Question

工业上用重晶石（BaSO₄）制备BaCO₃的常用方法主要有高温煅烧还原法、沉淀转化法等．高温煅烧还原法的工艺流程可简单的表示如下：

已知：BaSO₄（s）+4C（s）=BaS（s）+4CO（g）△H=+571.2kJ?mol^-1
Ba（s）+S（s）+2O₂（g）：BaSO₄（s）△H=-1473.2kJ?mol^-1
Ba（s）+S（s）=BaS（g）△H=-460kJ?mol^-1
请回答：
（1）工业上煅烧重晶石矿粉时，为使BaSO₄得到充分还原和维持反应所需的高温，应采取的措施是

 

．
（2）沉淀转化法制备BaCO₃可用饱和Na₂CO₃溶液将BaSO₄转化为BaCO₃：
BaSO₄（s）+CO^2-₃（aq）=BaCO₃（s）+SO^2-₄（aq）
则：在实验室中将少量BaSO₄沉淀全部转化为BaCO₃的实验操作方法与步骤为

 

（3）与高温煅烧还原法相比，用饱和Na₂CO₃溶液沉淀转化法的优点主要有

 

．

Answer 1

分析：（1）依据平衡移动影响因素分析，同时通入空气使C燃烧提供热量；
（2）依据碳酸钡溶度积，需要增加碳酸根离子使碳酸根离子浓度和钡离子浓度乘积大于溶度积形成碳酸钡沉淀；
（3）与高温煅烧还原法相比，（用饱和Na₂CO₃溶液的）沉淀转化法的优点是节能环保；

解答：解：（1）工业上煅烧重晶石矿粉时，为使BaSO₄得到充分的还原和维持反应所需的高温，平衡正向进行，应采取的措施是加入过量的炭，同时通入空气；
故答案为：加入过量的炭，同时通入空气；
（2）在实验室将少量BaSO₄沉淀全部转化为BaCO₃的实验操作方法是将适量饱和Na₂CO₃溶液加入BaSO₄沉淀中，充分搅拌，静置、弃去上层清液，如此操作，反复多次直到BaSO₄全部转化为BaCO₃；
故答案为：将适量饱和Na₂CO₃溶液加入BaSO₄沉淀中，充分搅拌，静置、弃去上层清液，如此操作，反复多次（直到BaSO₄全部转化为BaCO₃）；
（3）由于高温煅烧要消耗大量能源，还能产生空气污染物，所以与高温煅烧还原法相比相比，（用饱和Na₂CO₃溶液的）沉淀转化法的优点主要有节约能源，无污染物生成，节能环保；
故答案为：节能，环保等．

点评：本题考查沉淀的转化，工艺流程的优缺点比较，理解沉淀转化的实质是解题关键，题目难度不大．