题目内容
19．钡盐生产过程中排出大量钡泥【主要含有BaCO3、BaSO3、Ba（FeO2）2等】，某工厂本着资源利用和降低生产成本的目的．在生产BaCO3同时，充分利用钡泥来制取Ba（NO3）2晶体及其它副产品，其部分工艺流程如下：
已知：①Fe（OH）3和Fe（OH）2完全沉淀时溶液的pH分别为3.2和9.7
②Ba（NO3）2在热水中的溶解度大，在冷水中的溶解度小
③Ksp（BaSO4）=1.1×10-10 Ksp（BaCO3）=5.1×10-9
（1）该厂生产的BaCO3因含有少量BaSO4而不纯，提纯的方法是：将产品加入足量饱和的Na2CO3溶液中充分搅拌、过滤、洗涤．用离子方程式说明该提纯的原理BaSO4（s）+CO32-（aq）?BaCO3（s）+SO42-（aq）．
（2）上述流程中Ba（FeO2）2与HNO3溶液反应生成两种盐，反应的化学方程式为Ba（FeO2）2+8HNO3═Ba（NO3）2+2Fe（NO3）3+4H2O．
（3）结合本厂生产实际X试剂应选下列中的B．
A．BaCl2 B．BaCO3 C．Ba（NO3）2 D．Ba（OH）2
（4）废渣2为Fe（OH）3．
（5）操作Ⅲ为蒸发浓缩、冷却结晶．
（6）过滤Ⅲ后的母液应循环到容器c中（选填a、b、c）
（7）称取w克的晶体样品溶于蒸馏水中加入足量的稀硫酸，反应后经一系列操作称重所得沉淀质量为m克，则该晶体的纯度可表示为$\frac{261m}{233w}$×100%．
分析 钡泥主要含BaCO3、BaSO3、Ba（FeO2）2等，加入硝酸，在a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2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，
（1）根据沉淀溶解平衡的移动分析；
（2）Ba（FeO2）2与中钡元素和铁元素的化合价分析反应产物，然后写出方程式；
（3）X既要能中和硝酸，又不产生新杂质，结合本厂实际，故可用BaCO3；
（4）根据三价铁离子和二价铁离子完全沉淀时的PH分析；
（5）根据从溶液中提取溶质的方法分析；
（6）根据母液中的成分判断；
（7）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：钡泥主要含BaCO3、BaSO3、Ba（FeO2）2等，加入硝酸，在a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2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，
（1）将BaCO3加入足量的饱和Na2CO3溶液中，存在BaSO4（s）?Ba2+（aq）+SO42-（aq），钡离子与碳酸根离子结合生成碳酸钡沉淀，使硫酸钡的沉淀溶解平衡正移，从而转化为碳酸钡，其反应的离子方程式为：BaSO4（s）+CO32-（aq）?BaCO3（s）+SO42-（aq），
故答案为：BaSO4（s）+CO32-（aq）?BaCO3（s）+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）已知Fe（OH）3和Fe（OH）2完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2和9.7，流程中调节PH为4～5，所以三价铁离子会完全转化为沉淀Fe（OH）3，
故答案为：Fe（OH）3；
（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）通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，得到硝酸钡晶体，剩余的滤液中仍含有少量的Ba（NO3）2，所以含有Ba（NO3）2的母液应该，循环到容器c中，
故答案为：c；
（7）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，考查学生对新信息的处理能力，题目难度中等．
；B的水溶液不呈中性的原因NH4++H2O?NH3．H2O+H+（用离子方程式表示）
| A． | Fe2O3 与Fe3O4互为同素异形体 | |
| B． | 检验从火星上带回来的红色物质是否是Fe2O3的操作步骤为：样品→粉碎→加水溶解→过滤→向滤液中滴加KSCN溶液 | |
| C． | 将CO2通入BaCl2溶液中至饱和，有沉淀产生 | |
| D． | 制备Al用电解法，制备Fe、Cu可用还原法 |
| A． | 同温、同压下，相同质量的气体都占有相同的体积 | |
| B． | 同温、同压下，相同体积的气体都含有相同数目的分子 | |
| C． | 1molO2中含有1.204×1024个氧原子，在标准状况下占有体积22.4L | |
| D． | 由0.2g H2和8.8g CO2、5.6g CO组成混合气体，其密度是相同状况下O2密度的0.913倍 |
| A． | Na2CO3+HNO3与NaHCO3+HNO3 | B． | CaCl2+Na2CO3与Ca（NO3）2+K2CO3 | ||
| C． | Ba（OH）2+NaHSO4与BaCl2+NaHSO4 | D． | NaOH+H2SO4与Fe（OH）3+H2SO4 |
| A． | 溶液和胶体的本质区别是能否产生丁达尔现象 | |
| B． | FeCl3溶液呈电中性，Fe（OH）3胶体带正电 | |
| C． | 江河入海口处易形成三角洲，这与胶体的性质有关 | |
| D． | 胶体的分散质不能通过滤纸 |
| A． | 用滴管滴加液体时，滴管应垂悬在容器上方，不能触及容器内壁 | |
| B． | 用药匙或者纸槽把粉末状药品送入试管的底部 | |
| C． | 配制硫酸溶液时，可先在量筒中加入一定体积的水，再在搅拌条件下慢慢加入浓硫酸 | |
| D． | 过滤时玻璃棒的末端应轻轻靠在三层的滤纸上 |
| A． | 铁与盐酸反应：2Fe+6H+═2Fe3++3H2↑ | |
| B． | 氯化铁溶液与铁反应：Fe3++Fe═2Fe2+ | |
| C． | 氧化亚铁与稀盐酸反应：FeO+2H+═Fe3++H2O | |
| D． | 氯化铁溶液与铜反应：2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+ |