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7.BaCl2常用作分析试剂,也常直接用于制造钡盐以及电子、仪表、冶金等工业.我国目前比较成熟的生产BaCl2•xH2O的工艺是以重晶石(主要成分BaSO4,杂质为Fe2O3)、无烟煤粉和盐酸为原料生产,流程如图所示(部分产物已略去).

(1)写出BaCl2的电子式.
(2)“还原焙烧”时,使过量的无烟煤粉和重晶石粉混合物在高温下发生反应,该反应的化学方程式为BaSO4+4C$\frac{\underline{\;焙烧\;}}{\;}$BaS+4CO↑.
(3)“盐酸浸”得到的是氯化钡粗液,其中残余的含硫化合物会影响产品质量,必须通过鼓入热空气吹除.鼓入热空气能有效去杂的原理是升高温度可降低H2S的溶解度,利于吹出;升高温度,利于使H2S氧化成S沉淀除去.
(4)生产过程中所产生的尾气含有毒性较高的H2S,为防止环境污染,必须进行吸收处理,下列不可行的吸收液是BC.
A.CuSO4溶液B.浓硫酸C.NaHS溶液D.氨水
(5)随着工艺条件的不同,产品BaCl2•xH2O中的x数值有所不同.产品检验部门通常采用的操作是:Ⅰ称取样品a g;Ⅱ充分加热;Ⅲ置于干燥器中冷却;Ⅳ称量质量为b g.由此可得出x=$\frac{208(a-b)}{18b}$(请写出计算表达式).
(6)工业检测MgCl2•xH2O中的x值时不用以上加热法,而多采用沉淀滴定法,其原因是(用化学方程式表示)MgCl2•xH2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgO+2HCl+(x-1)H2O.沉淀滴定的测定步骤为:称取0.5000g待测产品,用适量硝酸溶解,滴加指示剂,用AgNO3标准溶液滴定.
AgClAgIAg2CrO4
Ksp2×10-108.3×10-172×10-12
颜色白黄砖红
根据上表数据分析,该滴定可选用Na2CrO4作指示剂.使用该指示剂时,判断滴定达到终点的现象是当滴入最后一滴AgNO3溶液出现砖红色沉淀,放置30s砖红色不消失.

分析 重晶石高温煅烧还原法制备BaCl2的过程为重晶石加入碳高温焙烧,得到物质加入盐酸溶解过滤得到滤液除铁后通过蒸发浓缩,冷却结晶,过滤洗涤得到晶体,
(1)氯化钡是离子晶体,钡离子和氯离子之间以离子键结合;
(2)使过量的无烟煤粉和重晶石粉(BaSO4)混合物在高温下发生反应生产BaS和CO;
(3)升高温度可降低H2S的溶解度且升高温度,利于使H2S氧化;
(4)根据H2S气体的性质分析;
(5)根据BaCl2•xH2O中$\frac{1}{n}$=$\frac{n(BaC{l}_{2})}{n({H}_{2}O)}$可得;
(6)MgCl2•xH2O加热水解;根据数据可知,先沉淀生成AgCl,加入Na2CrO4,计量点时,氯离子反应完全,继续滴加AgNO3标准溶液,生成砖红色沉淀Ag2CrO4.

解答 解:(1)氯化钡是离子晶体,钡离子和氯离子之间以离子键结合,氯化钡的电子式为,
故答案为:;
(2)使过量的无烟煤粉和重晶石粉(BaSO4)混合物在高温下发生反应生产BaS和碳的氧化物,无烟煤粉过量,则为CO,反应为:BaSO4+4C$\frac{\underline{\;焙烧\;}}{\;}$BaS+4CO↑;
故答案为:BaSO4+4C$\frac{\underline{\;焙烧\;}}{\;}$BaS+4CO↑;
(3)升高温度可降低H2S的溶解度,利于吹出;升高温度,利于使H2S氧化成S沉淀除去,则含硫化合物通过鼓入热空气吹除去;
故答案为:升高温度可降低H2S的溶解度,利于吹出;升高温度,利于使H2S氧化成S沉淀除去;
(4)A.CuSO4溶液与H2S气体生成CuS沉淀,A正确;
B.浓硫酸与H2S气体可能生成二氧化硫气体,污染环境,B错误;
C.NaHS溶液不能吸收H2S气体,C错误;
D.H2S气体为酸性气体,氨水可吸收生成铵盐,D正确;
故答案为:BC;
(5)BaCl2•xH2O中$\frac{1}{n}$=$\frac{n(BaC{l}_{2})}{n({H}_{2}O)}$,则需要其中水和BaCl2的质量,故方法为:称取样品a g;Ⅱ充分加热;Ⅲ置于干燥器中冷却;Ⅳ称量质量为b g,其中m(BaCl2)=bg,m(H2O)=(a-b)g,故$\frac{1}{n}$=$\frac{n(BaC{l}_{2})}{n({H}_{2}O)}$=$\frac{b÷208}{(a-b)÷18}$=$\frac{208(a-b)}{18b}$;
故答案为:干燥器;$\frac{208(a-b)}{18b}$;
(6)检测MgCl2•xH2O中的x值时不用加热法,因为镁离子水解:MgCl2•xH2O $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgO+2HCl+(x-1)H2O;根据数据可知,先沉淀生成AgCl,加入Na2CrO4,计量点时,氯离子反应完全,继续滴加AgNO3标准溶液,生成砖红色沉淀Ag2CrO4,故终点为:当滴入最后一滴AgNO3溶液出现砖红色沉淀,放置30s砖红色不消失;
故答案为:MgCl2•xH2O $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgO+2HCl+(x-1)H2O;Na2CrO4;当滴入最后一滴AgNO3溶液出现砖红色沉淀,放置30s砖红色不消失.

点评 本题考查制备实验方案的设计,涉及氧化还原反应、物质的分离提纯、物质含量测定、沉淀滴定原理应用等,综合性较强,基本属于拼合型题目,题目难度中等.

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