题目内容
17．Ba（NO3）2可用于生产绿色烟花、绿色信号弹、炸药、陶瓷釉药等．钡盐行业生产中排出大量的钡泥[主要含有BaCO3、BaSO3、Ba（FeO2）2等]，某主要生产BaCO3、BaSO4的化工厂利用钡泥制取Ba（NO3）2晶体（不含结晶水），其部分工艺流程如下：又已知：①Fe3+和Fe2+以氢氧化物形式沉淀完全时，溶液的pH分别为3.2和9.7；
②Ba（NO3）2晶体的分解温度：592℃；
③KSP（BaSO4）=1.1×10-10，KSP（BaCO3）=5.1×10-9=9-dd．
（1）该厂生产的BaCO3因含有少量BaSO4而不纯，提纯的方法是：将产品加入足量的饱和Na2CO3溶液中，充分搅拌，过滤，洗涤．试用离子方程式说明提纯原理：
BaSO4（aq）+CO32-（aq）?BaCO3（aq）+SO42-（aq）．
（2）上述流程酸溶时，Ba（FeO2）2与HNO3反应生成两种硝酸盐，反应的化学方程式为：Ba（FeO2）2+8HNO3 =Ba（NO3）2+2Fe（NO3）3+4H2O．
（3）该厂结合本厂实际，选用的X为B（填序号）；
A．BaCl2 B．BaCO3 C．Ba（NO3）2 D．Ba（OH）2
（4）中和I使溶液的p H为4～5目的是使Fe3+完全沉淀；
结合离子方程式简述原理Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3 H+，BaCO3消耗H+使Fe3+水解平衡右移，形成Fe（OH）3沉淀．
（5）从Ba（NO3）2溶液中获得其晶体的操作方法是蒸发浓缩，冷却结晶．
（6）测定所得Ba（NO3）2晶体的纯度：准确称取W克晶体溶于蒸馏水，加入足量的硫酸，充分反应后，过滤、洗涤、干燥，称量其质量为m克，则该晶体的纯度为$\frac{261m}{233w}$×100%．
分析 钡泥主要含BaCO3、BaSO3、Ba（FeO2）2等，加入硝酸，在容器中充分溶解，可生成硫酸钡，过滤后滤液中含有铁离子、钡离子等，且溶液呈酸性，可加入碳酸钡，调节溶液pH=4～5，使铁离子水解生成Fe（OH）3沉淀，过滤后废渣为Fe（OH）3，滤液中含有硝酸、硝酸钡等，加入氢氧化钡中和得到硝酸钡溶液，经蒸发、浓缩、过滤可得到硝酸钡晶体，母液中含有硝酸钡，过滤得到的固体洗涤后除去废渣，滤液重新加入酸溶步骤充分利用，
（1）当c（CO32-）×c（Ba2+）＞Ksp（BaCO3）时，可实现沉淀的转化；
（2）Ba（FeO2）2与HNO3反应生成Ba（NO3）2和Fe（NO3）3，以此确定反应的化学方程式；
（3）X既要能消耗硝酸，又不产生新杂质，结合本厂实际，故可用BaCO3；
（4）中和Ⅰ使溶液中的Fe3+易发生水解而生成Fe（OH）3沉淀；
（5）从溶液中得到晶体，应用蒸发结晶的方法；
（6）根据沉淀硫酸钡的质量，结合方程式计算求出硝酸钡的质量，再求样品的纯度；
解答 解：（1）溶液存在BaSO4（aq）+CO32-（aq）?BaCO3（aq）+SO42-（aq），当c（CO32-）×c（Ba2+）＞Ksp（BaCO3）时，可实现沉淀的转化，
故答案为：BaSO4（aq）+CO32-（aq）?BaCO3（aq）+SO42-（aq）；
（2）Ba（FeO2）2与中钡元素为+2价，铁元素为+3价，所以反应产物为Ba（NO3）2和Fe（NO3）3，
所以其反应方程式为：Ba（FeO2）2+8HNO3═Ba（NO3）2+2Fe（NO3）3+4H2O，
故答案为：Ba（FeO2）2+8HNO3 =Ba（NO3）2+2Fe（NO3）3+4H2O；
（3）X既要能中和硝酸，又不产生新杂质，结合工厂实际，应该用BaCO3来调节pH，故答案为：B；
（4）Fe3+易发生水解而生成Fe（OH）3沉淀，离子方程式为Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3 H+，加入碳酸钡，BaCO3消耗H+使Fe3+水解平衡右移，形成Fe（OH）3沉淀，
故答案为：使Fe3+完全沉淀；Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3 H+，BaCO3消耗H+使Fe3+水解平衡右移，形成Fe（OH）3沉淀；
（5）从溶液中提取溶质的方法为：蒸发浓缩、冷却结晶，然后过滤，所以操作Ⅲ为蒸发浓缩、冷却结晶，故答案为：蒸发浓缩，冷却结晶；
（6）称取w克晶体溶于蒸馏水，加入足量的硫酸，充分反应后，过滤、洗涤、干燥，称量沉淀质量为m克，其发生的反应为：Ba（NO3）2+H2SO4=BaSO4+2HNO3，
设参加反应的Ba（NO3）2为xg，
Ba（NO3）2+H2SO4=BaSO4+2HNO3
261 233
x mg
则 $\frac{261}{x}=\frac{233}{mg}$，解得x=$\frac{261m}{233}$，所以该Ba（NO3）2的纯度为$\frac{\frac{261m}{233}}{w}$×100%=$\frac{261m}{233w}$×100%，
故答案为：$\frac{261m}{233w}$×100%．
点评 本题考查学生在“工艺流程阅读、相关反应化学方程式书写、化学反应条件控制的原理、生产流程的作用”等方面对元素化合物性质及其转化关系的理解和应用程度，综合考查学生对新信息的处理能力、分析能力和实验能力，题目难度中等，注意把握实验原理和方法．
同步练习强化拓展系列答案
H2C2O4为二元弱酸．20℃时，配制一组c（H2C2O4）+c（HC2O4-）+c（C2O42-）=0.100mol•L-1的H2C2O4和NaOH混合溶液，溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如图所示．下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是（ ）| A． | pH=2.5的溶液中：c（H2C2O4）+c（C2O42-）＞c（HC2O4-） | |
| B． | c（Na+）=0.100 mol•L-1的溶液中：c（H+）+c（H2C2O4）=c（OH-）+c（C2O42-） | |
| C． | c（HC2O4-）=c（C2O42-）的溶液中：c（Na+）＞0.100 mol•L-1+c（HC2O4-） | |
| D． | pH=7的溶液中：c（Na+）＞2c（C2O42-） |
| A． | 固体悬浮微粒是造成雾霾天气的一种重要因素 | |
| B． | 一氧化碳、氮氧化物是酸雨形成的主要因素 | |
| C． | 含铅化合物导致人体蛋白质变性是物理变化 | |
| D． | 汽车尾气可通过净化装置将碳氢化合物还原成CO2和H2O |
次硫酸氢钠甲醛（aNaHSO2•bHCHO•cH2O）俗称吊白块，有较强的还原性．它常温下比较稳定，在120℃以上分解成亚硝酸盐．以Na2SO3、SO2、HCHO和锌粉为原料可制备次硫酸氢钠甲醛．实验步骤如下：| 族 周期 | ⅠA | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | 0 |
| 2 | C | N | O | F | Ne | |||
| 3 | Na | Al | P | S | Cl |
（2）氧的原子结构示意图是
；（3）形成化合物种类最多的元素是C；
（4）HF和H2O中，热稳定性较强的是HF；
（5）N和P中，原子半径较小的是N；
（6）常温下，会在浓硫酸中发生钝化的金属是Al；
（7）元素最高价氧化物对应水化物中，碱性最强的是NaOH（填化学式），酸性最强的是HClO4（填“H2SO4”或“HClO4”）．
| A． | 将经过无害化处理的生活污水排放到漓江中 | |
| B． | 漓江沿岸不得开设造纸厂等污染企业 | |
| C． | 定期投放水生动物优化漓江生态 | |
| D． | 使用含磷洗涤剂且将洗涤后的废水排放到漓江中 |
．| A． | 13.8g | B． | 69g | C． | 34.5g | D． | 138g |