题目内容
(9分)碳酸钡广泛应用于显像管(CRT)、陶瓷、光学玻璃等行业。有一种碳酸盐矿石其主要成分为碳酸钡和碳酸钙,以此矿石为原料生产碳酸钡的流程如下图所示。
![]()
【已知】:碳酸钡和碳酸钙具有相似的化学性质,高温下能分解成两种氧化物;氧化钡和氧化钙都能与水反应生成对应的氢氧化物,这两种氢氧化物均可以和二氧化碳反应。但氢氧化物溶解度有一定的差异,下表所示的是两种氢氧化物在不同温度下的溶解度。
温度/℃ | 0 | 40 | 80 |
Ca(OH)2溶解度/g | 0.187 | 0.141 | 0.094 |
Ba(OH)2溶解度/g | 1.67 | 8.22 | 101.4 |
(1)矿石研磨成粉末的目的_______________
(2)以下相关说法正确的是 。
A.焙烧炉中添加焦炭粉和热空气是为了维持炉内的高温状态
B.焙烧炉内只涉及分解反应
C.废渣需要经过洗涤才能弃渣,是为了保护环境,同时充分利用原料
(3)写出焙烧炉中含钡元素物质发生反应的化学方程式 ;
(4)除了水之外,进入分离池中的物质是 和 ,请你推测分离池中操作②的方法是 (选填“A”或“B”)。
A.降温,过滤; B.加热,过滤
(5)写出由溶液B制取产品的化学方程式: ;
(6)若此矿石原料50t,得到的产品质量为19.7t , 则此矿石中钡元素的质量分数__________(写出计算过程,共2分)
(1)增大接触面积,充分反应 (2)AC
(3)BaCO3高温BaO+CO2↑;(4)Ba(OH)2、Ca(OH)2,B;
(5)Ba(OH)2+CO2= BaCO3↓+H2O;
(6)碳酸钡中钡元素质量=19.7t*(137/197*100%)=13.7g,
则此矿石中钡元素的质量分数=13.7g/50g*100%=27.4%
【解析】
试题分析:(1)矿石研磨成粉末的目的增大反应物间的接触面积,充分反应(2)A、焦炭和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳,放出热量,可以为碳酸钡的分解提供热量,正确;B、焦炭和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳,属于化合反应,错误;C、废渣需要经过洗涤才能弃渣,是为了保护环境,同时充分利用原料,正确。故选AC(3)根据题意知化学方程式为:BaCO3高温BaO+CO2↑;(4)氧化钙与水反应生成氢氧化钙,氧化钡与水反应生成氢氧化钡,所以除水之外,进入分离池的是氢氧化钙和氢氧化钡,因为氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小,所以采用升温的方法,大部分氢氧化钙析出,然后再过滤。(5)溶液B为氢氧化钡,Ba(OH)2+CO2= BaCO3↓+H2O
(6)根据化学反应前后元素质量守恒进行计算,可知碳酸钡中钡元素质量=19.7t*(137/197*100%)=13.7g,则此矿石中钡元素的质量分数=13.7g/50g*100%=27.4%
考点:物质的相互转化和制备,碱和盐的化学性质。
(11分)用图1和图2所示装置分别制取少量O2和CO2气体,请回答下列问题:
![]()
(1)A中MnO2的作用是 。
(2)写出A、D中发生反应的化学方程式:
A: ;
D: 。
(3)按实验要求完成下表内容(若不需要加物质或没有作用,可填“无”)。
制取气体 | 应加入的物质 | 物质或装置所起的作用 | |
O2 | B | ||
C | | ||
CO2 | E | ||
F | 澄清石灰水 | ||