Question

【题目】BaCl2可用于电子、仪表等工业。以毒重石(主要成分为BaCO3，含少量的CaCO3、MgSO4、Fe2O3、SiO2等杂质)为原料，模拟工业制取BaCl2·2H2O的流程如下图所示：

已知：Ksp(BaC2O4)＝1.6×10－7，Ksp(CaC2O4)＝2.3×10－9。

	Ca2＋	Mg2＋	Fe3＋
开始沉淀时的pH	11.9	9.1	1.9
完全沉淀时的pH	13.9	11.0	3.7

（1）盐酸浸取时需要适当加热的原因是_____。

（2）滤渣Ⅰ的成分为_____。

（3）加入H2C2O4时应避免过量，其原因是_____。

（4）用37%的盐酸配制15%的盐酸需用到的仪器有_____(填字母)。

A．量筒 B．烧杯 C．容量瓶 D．玻璃棒

（5）滤渣Ⅲ需经过洗涤后才能进行后续加工处理的原因是_____。

（6）请补充完整由碳酸钡石(含30%CaCO3的BaCO3矿石)模拟工业制取BaCl2·2H2O的实验步骤为_____，过滤，用无水乙醇洗涤2～3次，低温干燥。(实验中可使用的试剂有：冷水，80℃热水，0.1mol·L－1盐酸，6mol·L－1盐酸)

Answer 1

【答案】既加快反应速度又提高浸取率 SiO2、BaSO4 防止生成BaC2O4 ABD 除去表面附着的Ba2＋，防止污染环境 灼烧碳酸钡石至恒重，用80℃热水溶解固体，趁热过滤，向滤液中加入稍过量的6mol·L－1盐酸，蒸发浓缩，冷却结晶

【解析】

毒重石(主要成分为BaCO3，含少量的CaCO3、MgSO4、Fe2O3、SiO2等杂质)加入盐酸溶解，生成氯化钙、氯化镁、氯化钡和氯化铁，且少量硫酸根离子与钡离子反应生成硫酸钡，滤渣Ⅰ为SiO2、BaSO4；加入氢氧化钠溶液调至pH=12.5，铁离子、镁离子转化为氢氧化镁、氢氧化铁沉淀进入滤渣Ⅱ，滤液为氯化钡、氯化钙、氯化钠和氢氧化钠，加入草酸反应生成草酸钙沉淀，即滤渣Ⅲ为草酸钙；滤液Ⅲ蒸发浓缩、冷却结晶得到氯化钡晶体。据此分析解答。

(1)盐酸浸取时，适当加热，可以加快反应速度，提高浸取率，故答案为：既加快反应速度又提高浸取率；

(2)酸溶时，SiO2不溶于盐酸和水，且溶液中的SO42-和Ba2+反应生成BaSO4沉淀，则过滤所得滤渣Ⅰ的成分为SiO2、BaSO4，故答案为：SiO2、BaSO4；

(3)加入H2C2O4的目的是除去溶液中的Ca2+，但草酸过量时，也会生成BaC2O4沉淀，故答案为：防止生成BaC2O4；

(4)用37%的盐酸配制15%的盐酸，需要用量筒量取适量的37%的盐酸倒入烧杯中，然后向烧杯中加入一定量的蒸馏水，用玻璃棒搅拌均匀即可，需用到的仪器有量筒、烧杯、玻璃棒，故答案为：ABD；

(5)滤渣Ⅲ为草酸钙，溶液中的氯化钡吸附在草酸钙的表面，钡离子属于重金属离子，会污染环境，因此需经过洗涤后才能进行后续加工处理，故答案为：除去表面附着的Ba2＋，防止污染环境；

(6)用碳酸钡石(含30%CaCO3的BaCO3矿石)模拟工业制取BaCl2·2H2O，根据题给试剂，可以首先将碳酸钡石粉碎煅烧，使碳酸钡石分解，因为氢氧化钙的溶解度较小，且温度越高，溶解度越小，然后用80℃热水溶解固体，趁热过滤，除去氢氧化钙，将生成的氢氧化钡用6mol·L－1盐酸中和，得到氯化钡溶液，蒸发浓缩，冷却结晶得到BaCl2·2H2O粗品，过滤，用无水乙醇洗涤2～3次，低温干燥即可，故答案为：灼烧碳酸钡石至恒重，用80℃热水溶解固体，趁热过滤，向滤液中加入稍过量的6mol·L－1盐酸，蒸发浓缩，冷却结晶。