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18.纳米碳酸钡是一种重要的无机化工产品;如图是某工厂生产纳米碳酸钡的工艺流程.请回答下列问题:(已知:二氧化硅难溶于水)

(1)试剂A的化学式HCl,若在实验室中进行该实验,操作1和操作2的名称是过滤,该实验中玻璃棒的作用引流.
(2)该工艺流程图可知向氯化钡溶液中加入氢氧化钾与二氧化碳,反应后得到碳酸钡沉淀、氯化钾和水,写出该反应的化学方程式:2KOH+CO2+BaCl2=BaCO3↓+2KCl+H2O.
(3)操作3为洗涤、检验和烘干.洗涤碳酸钡固体可用蒸馏水(填“酸”或“蒸馏水”),检验洗涤是否干净常选用试剂硝酸银,如果有白色沉淀,证明溶液中还含有氯化钾,洗涤不干净,写出二者反应的化学方程式:AgNO3+KCl=AgCl↓+KNO3.
(4)上述流程中可循环利用的物质是二氧化碳_.
(5)某同学查阅资料得知,二氧化硅能与氢氧化钠溶液反应.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,滴加过量的氢氧化钠溶液,过滤,洗涤,烘干得碳酸钡固体.
试计算,要除去120g的二氧化硅理论上至少需要溶质质量分数为40%的氢氧化钠溶液多少克?(反应的化学方程式:SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O)

分析 (1)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;根据操作后得到溶液与固体,利用过滤操作的特点,可判断操作1、2均为过滤操作,并说明过滤操作中玻璃棒的作用;
(2)根据题中的叙述找出反应物、生成物,然后依据质量守恒定律书写化学方程式;
(3)从反应后的混合溶液中分离出碳酸钡固体,表面含有氯化钾,应进行洗涤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,写出反应的化学方程式;
(4)根据可循环利用的物质的特点:既是某反应的生成物又是另外反应的反应物,利用流程图判断其中循环利用的物质;
(5)根据二氧化硅与氢氧化钠的反应,由二氧化硅的质量求出加入氢氧化钠溶液的质量.

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,溶质的化学式为HCl;由工艺流程可知,操作1、2能将固液分来,所以,操作1和操作2的名称是 过滤,该实验中玻璃棒的作用 引流.
(2)向氯化钡溶液中加入氢氧化钾与二氧化碳,反应后得到碳酸钡沉淀、氯化钾和水,该反应的化学方程式:2KOH+CO2+BaCl2=BaCO3↓+2KCl+H2O;
(3)从反应后的混合溶液中分离出碳酸钡固体,表面含有氯化钾,应进行洗涤,洗涤碳酸钡固体可用蒸馏水;检验洗涤是否干净常选用试剂硝酸银,如果有白色沉淀,证明溶液中还含有氯化钾,洗涤不干净,二者反应的化学方程式:AgNO3+KCl=AgCl↓+KNO3;
(4)在向碳酸钡中加入稀盐酸时产生的二氧化碳气体可通入氯化钡溶液中,与氢氧化钾、氯化钡的混合溶液发生反应得到碳酸钡,即二氧化碳在过程中可进行循环利用;
(5)设需要氢氧化钠溶液的质量为x
2NaOH+SiO2═Na2SiO3+H2O
80     60
40%x   120g
$\frac{80}{60}=\frac{40%x}{120g}$   解得:x=400g.
故答案为:(1)HCl,过滤,漏斗,引流;(2)2KOH+CO2+BaCl2=BaCO3↓+2KCl+H2O;(3)AgNO3+KCl=AgCl↓+KNO3;(4)二氧化碳;(5)需要溶质质量分数为40%的氢氧化钠溶液400克.

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.

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