题目内容

19.某研究小组在实验室用重晶石(主要成分为BaSO4)对工业过程进行模拟实验,其焙烧过程的主要反应如下:
BaSO4(s)+4C(s)$\stackrel{高温}{?}$4CO(g)+BaS(s)
(1)高温焙烧所产生的气体必须处理,其装置为D.

(2)重晶石高温焙烧产生的固体在用盐酸溶解时所产生的气体必须用CuSO4溶液吸收,写出吸收反应的化学方程式为H2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4
(3)在实验室进行过滤操作时所使用的玻璃仪器除了烧杯外,还有漏斗、玻璃棒.
(4)无论在工业上还是在实验室里,从滤液中获得目标产物BaCl2,采用的方法一般都是加热蒸发、冷却结晶、过滤
、洗涤、干燥,而不是直接将溶液蒸干,其理由是直接蒸干溶液将把溶液中一切离子均变成固体,引入杂质.
(5)在实验室里BaCl2常用于检验溶液中是否存在SO42-离子.为了避免Ag+、CO32-、SO32-等阴、阳离子的干扰,可先向溶液中加入盐酸.

分析 (1)根据反应BaSO4(s)+4C(s)$\stackrel{高温}{?}$4CO(g)+BaS(s)可知,高温焙烧所产生的气体为CO,有毒,会污染空气,要经点燃处理;
(2)重晶石高温焙烧产生的固体在用盐酸溶解时所产生的气体为H2S,H2S与CuSO4溶液反应生成硫化铜沉淀和水;
(3)过滤操作时所使用的玻璃仪器除了烧杯外,还有漏斗和玻璃棒;
(4)无论在工业上还是在实验室里,从滤液中获得目标产物BaCl2,因溶液中有其它可溶的杂质离子,所以采用的方法一般都是加热蒸发、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,而不是直接将溶液蒸干,以防止其它杂质也留在BaCl2中;
(5)在实验室里BaCl2常用于检验溶液中是否存在SO42-离子,要先加入过量的盐酸,可以避免Ag+、CO32-、SO32-等阴、阳离子的干扰,据此答题.

解答 解:(1)根据反应BaSO4(s)+4C(s)$\stackrel{高温}{?}$4CO(g)+BaS(s)可知,高温焙烧所产生的气体为CO,有毒,会污染空气,要经点燃处理,故选D;
(2)重晶石高温焙烧产生的固体在用盐酸溶解时所产生的气体为H2S,H2S与CuSO4溶液反应生成硫化铜沉淀和水,反应方程式为H2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4
故答案为:H2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4
(3)过滤操作时所使用的玻璃仪器除了烧杯外,还有漏斗和玻璃棒,
故答案为:漏斗、玻璃棒;
(4)无论在工业上还是在实验室里,从滤液中获得目标产物BaCl2,因溶液中有其它可溶的杂质离子,所以采用的方法一般都是加热蒸发、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,而不是直接将溶液蒸干,以防止其它杂质也留在BaCl2中,
故答案为:冷却结晶、过滤;直接蒸干溶液将把溶液中一切离子均变成固体,引入杂质;
(5)在实验室里BaCl2常用于检验溶液中是否存在SO42-离子,要先加入过量的盐酸,可以避免Ag+、CO32-、SO32-等阴、阳离子的干扰,
故答案为:盐酸.

点评 本题考查较为综合,题目具有一定难度,涉及实验基本操作、物质的提纯、离子的检验等问题,解题时注意基础知识的灵活运用;

练习册系列答案
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9.实验室制取高纯NaI晶体(无色)可按下列步骤进行:按化学计量称取各原料,在三颈烧瓶中(如图)先加入适量的高纯水,然后按Na2CO3、I2和水合肼的投料顺序分批加入.
已知:①I2+Na2CO3═NaI+NaIO+CO2↑;△H<0
3I2+3Na2CO3═5NaI+NaIO3+3CO2↑;△H<0
②I2(s)+I-(aq)═I3-(aq);
③水合肼(N2H4•H2O)具有强还原性,可分别将IO-、IO3-和I2还原为I-,本身被氧化为N2(放热反应);100℃左右水合肼分解为氮气和氨气等.
(1)常温常压时,I2与Na2CO3溶液反应很慢,下列措施能够加快反应速率的是abc(填字母).
a.将碘块研成粉末                         b.起始时加少量NaI
c.将溶液适当加热                         d.加大高纯水的用量
(2)I2与Na2CO3溶液反应适宜温度为40~70℃,温度不宜超过70℃,除防止反应速率过快,另一个原因是防止碘升华.
(3)加入稍过量水合肼发生反应的离子方程式为2IO-+N2H4.H2O=2I-+N2↑+3H2O或2IO3-+3N2N4.H2O=2I-+3N2↑+9H2O(任写一个)(只写一个).
(4)整个实验过程中都需要开动搅拌器,其目的是使合成反应均匀进行,并使产生的二氧化碳、氮气等气体及时排出.
(5)反应的后期I2与Na2CO3溶液反应难以进行,此阶段需对投料顺序作适当改进,改进的方法是先加入碘、水合肼,最后加入碳酸钠.
(6)所得溶液(偏黄,且含少量SO42-,极少量的K+和Cl-)进行脱色、提纯并结晶,可制得高纯NaI晶体.
实验方案为:
①将溶液在不断搅拌下依次加入稍过量的Ba(OH)2溶液、稍过量的Na2 CO3溶液、过滤,在滤液中加少量活性炭煮沸后趁热过滤(填操作名称),这样操作的目的是除去活性炭,并防止温度降低NaI结晶析出降低产率.
②溶液在不断搅拌下加入HI溶液(填试剂名称)至溶液的PH约为6,然后冷却结晶(填操作名称),再次过滤,用高纯水洗涤晶体2~3次,在真空干燥箱中干燥.

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