Question

5．纳米碳酸钡是一种重要的无机化工产品，如图是生产纳米碳酸钡的工艺流程．请回答下列问题：

（1）试剂A名称是稀盐酸，试写出其与BaCO₃反应的化学方程式BaCO₃+2HCl═BaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（2）操作1名称为过滤，用到的玻璃仪器有玻璃棒．烧杯和漏斗，玻璃棒此时的作用为引流．
（3）操作2所得主要副产物为KCl（填化学式），该主要副产物可用作钾肥（写一种用途），操作3为洗涤、检验和烘干，其中洗涤的作用是除去表面可溶性杂，检验洗涤是否干净可选用试剂为AgNO₃（填化学式）溶液．
（4）上述流程中可循环利用的物质是二氧化碳．
（5）资料：二氧化硅难溶于水，但可以和氢氧化钠、氢氟酸等物质反应．某同学根据资料重新设计方案提纯碳酸钡：取碳酸钡和二氧化硅混合物，滴加足量的B，（从下列选项中选择）过滤，洗涤，烘干得碳酸钡固体．
A．蒸馏水      B．氢氧化钠溶液     C．氢氟酸溶液．

Answer 1

分析 （1）根据碳酸钡能与稀盐酸反应生成氯化钡、水、二氧化碳分析；
（2）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；
（3）利用过滤操作的特点，可判断操作1、2均为过滤操作，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；
（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）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，溶质的化学式为HCl；反应的化学方程式为：BaCO₃+2HCl═BaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）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；用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和 漏斗，过滤时需要使用玻璃棒进行引流；
（3）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（AgNO₃）检验洗涤后的溶液中不再含有氯化钾，以证明洗涤干净；
（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）由题干可知“二氧化硅难溶于水，但可以和氢氧化钠、氢氟酸等物质反应”，又因为碳酸钡可以与氢氟酸反应，所以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）稀盐酸；BaCO₃+2HCl═BaCl₂+H₂O+CO₂↑；（2）过滤；漏斗；引流；
（3）KCl；化肥（钾肥）；除去表面可溶性杂；AgNO₃；（4）二氧化碳；（5）B．

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．