Question

10．纳米碳酸钡是一种重要的无机化工产品，下图是某厂生产纳米碳酸钡的工艺流程．请回答下列问题：
（1）加入试剂A所发生反应的化学方程式有BaCO₃+2HCl=BaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（2）向BaCl₂溶液中加入KOH、通入CO₂发生反应的化学方程式有2KOH+CO₂=K₂CO₃+H₂O、BaCl₂+K₂CO₃=BaCO₃↓+2KCl．操作3为洗涤、检验和干燥，洗涤的作用是除去固体表面的KCl杂质，检验洗涤是否干净可选用试剂AgNO₃（写化学式）．
（3）某同学查阅资料得知，二氧化硅能与氢氧化钠溶液反应生成可溶性的硅酸钠（Na₂SiO₃），该反应的化学方程式2NaOH+SiO₂=Na₂SiO₃+H₂O．根据此原理该同学设计出如下方案制备：取碳酸钡和二氧化硅混合物，滴加过量的NaOH溶液，过滤，洗涤，烘干得碳酸钡固体．

Answer 1

分析 （1）碳酸钡能与稀盐酸反应生成氯化钡、水、二氧化碳，根据操作1后得到氯化钡溶液，可推断向混合物中所加的试剂A可为稀盐酸；
（2）根据氢氧化钾能与二氧化碳反应生成碳酸钾和水，碳酸钾能与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀解答；根据物质的提纯方法，为从反应后的混合溶液中分离出碳酸钡固体，应通过过滤、洗涤与烘干操作，并根据氯化钾与硝酸银可产生白色氯化银沉淀，可采取滴加硝酸银的方法检验洗涤干净；
（3）利用非金属氧化物与碱溶液的反应规律，判断二氧化硅与氢氧化钠的反应，写出反应的化学方程式；并结合除杂的操作方法，判断过程中加入氢氧化钠的量．

解答 解：（1）根据反应后生成氯化钡，由碳酸钡能与盐酸反应生成氯化钡、水、二氧化碳，可判断所加入的试剂A应为稀盐酸，故反应是碳酸钡和稀盐酸的反应；
（2）氢氧化钾能与二氧化碳反应生成碳酸钾和水，碳酸钾能与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀；为从反应后的混合溶液中获得纯净碳酸钡，需要进行过滤，过滤后洗涤沉淀表面残留的溶液，以除去沉淀表面可溶性杂质或残留滤渣表面滤液，然后进行烘干干燥；为检验洗涤干净，利用氯化钾能与硝酸银产生白色沉淀，可向洗涤后的溶液中滴加硝酸银检验洗涤后的溶液中不再含有氯化钾，以证明洗涤干净；
（3）二氧化硅为非金属氧化物，根据这两类物质的反应特点，可知反应生成硅酸钠和水，反应的化学方程式为2NaOH+SiO₂══Na₂SiO₃+H₂O；为除去碳酸钡与二氧化硅中的二氧化硅，利用二氧化硅能与氢氧化钠溶液反应生成可溶性的硅酸钠，可向混合物中加入过量氢氧化钠溶液以完全除去二氧化硅，经过过滤，洗涤，烘干得碳酸钡固体．
故答案为：
（1）BaCO₃+2HCl=BaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）2KOH+CO₂=K₂CO₃+H₂O；BaCl₂+K₂CO₃=BaCO₃↓+2KCl；干燥； 除去固体表面的KCl杂质；AgNO₃；
（3）2NaOH+SiO₂=Na₂SiO₃+H₂O；NaOH．

点评 通过流程图的分析，明确生产过程中所涉及的物质性质及变化规律，体现运用知识分析问题、解决问题的能力．