Question

【题目】氯化钡是白色的晶体，易溶于水，微溶于盐酸和硝酸，难溶于乙醇和乙醚，易吸湿，需密封保存。工业上制备BaCl2·2H2O有如下两种途径：

途径1：以重晶石（主要成分BaSO4)为原料，流程如下：

(1)写出“溶解”时反应的化学方程式方程式：________________________。

(2)“高温焙烧”时必须加入过量的炭，同时还要通入空气，其目的是_____________。

(3)结晶得到的晶体，需用乙醇洗涤的理由是_______________________。

途径2：以毒重石（主要成分BaCO3，含CaCO3、MgCO3、Fe2O3、SiO2等杂质）为原料，流程如下：

已知：Ksp(BaC2O4)=1.6×10-7，Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9，Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11。

	Ca2+	Mg2+	Fe3+
开始沉淀时的pH	11.9	9.1	1.9
完全沉淀时的pH	13.9	11.1	3.7

(4)滤渣I的成分为________(填化学式)。

(5)滤渣II中含_________(填化学式)。过滤析出后，滤液中含有的Mg2+浓度为_______。

(6)加入H2C2O4时应避免过量，其原因是为了防止生成______(填化学式)。

Answer 1

【答案】 BaS+2HCl=BaCl2+H2S↑ 使硫酸钡得到充分还原，提高BaS的产量；该反应为高温反应，碳和氧气反应放出热量维持所需要的高温条件 氯化钡难溶于乙醇，（水和乙醇互溶）洗涤时减少产品的损失 SiO2、Fe (OH)3 Mg(OH)2、Ca(OH)2 1.8×10-8 mol·L-1 BaC2O4

【解析】(1)重晶石矿经过高温焙烧的产物用盐酸溶解，产生了硫化氢，根据复分解反应的原理，硫酸钡焙烧生成了BaS，因此溶解的反应方程式为，故答案为：BaS+2HCl=BaCl2+H2S↑；

(2)根据“高温焙烧”可知，此步需要维持高温，也可以使硫酸钡得到充分还原，提高BaS的产量，碳和氧气反应放出热量维持所需要的高温条件，故答案为：使硫酸钡得到充分还原，提高BaS的产量；该反应为高温反应，碳和氧气反应放出热量维持所需要的高温条件；

(3)根据信息可知，氯化钡易溶于水，微溶于盐酸和硝酸，难溶于乙醇和乙醚，用乙醇洗涤，可以减少产品的损失，故答案为：氯化钡难溶于乙醇，洗涤时减少产品的损失；

(4)二氧化硅不溶于盐酸和氨水，因此滤渣中含有二氧化硅，盐酸溶解氧化铁生成铁离子。氨水调节溶液的pH=8时，铁离子转化为氢氧化铁沉淀，因此滤渣中还含有氢氧化铁，故答案为：SiO2、Fe (OH)3；

(5)pH=12.5时，溶液中的钙离子和镁离子转化为氢氧化钙和氢氧化镁沉淀，根据pH=12.5时，c(OH-)=10-1.5 mol/L，Ksp[Mg(OH)2]= c(Mg2+)×c2(OH-)=1.8×10-11，c(Mg2+)=1.8×10-8 mol/L，故答案为：Mg(OH)2、Ca(OH)2；1.8×10-8 mol/L；

(6)H2C2O4过量时，当Qc＞Ksp(BaC2O4)，可能会生成BaC2O4沉淀，因此H2C2O4应避免过量，故答案为：BaC2O4。