Question

5．现有CaCO₃、BaCO₃的混合矿石粉末，为了制得纯净的CaCO₃和纯净BaCO₃，从有关资料中查得有关溶解度数据和工艺流程如下：

	0℃	50℃	80℃
Ca（OH）2	0.173g	0.13g	0.094g
Ba（OH）2•8H2O	1.64g	13.2g	101.4g

（1）将矿粉变为CaO、BaO的混合物通常采用焦炭作为能源，从经济效益的角度考虑，除焦炭价格便宜意外，还有一个重要原因是利用焦炭燃烧产生的高温使矿石分解，有关反应为C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂、CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑、BaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$BaO+CO₂↑，上述反应生成的二氧化碳经净化后，可用作制取纯净CaCO₃、BaCO₃的原料．
（2）试剂a是水（填名称），操作Ⅰ的具体操作过程是将混合液升温至80℃，析出Ca（OH）₂，过滤得到Ca（OH）₂固体和Ba（OH）₂溶液．
（3）试剂b与试剂c是否是同一物质？否（填“是”或“否”），写出加入试剂c后发生反应的离子方程式：CO₂+Ba²⁺+2OH^-=BaCO₃↓+H₂O．

Answer 1

分析 利用CaCO₃、BaCO₃的混合矿石粉末，制得纯净的CaCO₃和纯净BaCO₃，由分离流程及溶解度表可知，高温分解后，与水反应生成两种碱，因碱的溶解度受温度影响不同，则加水溶解，升高温度80℃，析出Ca（OH）₂，操作I为过滤；然后向氢氧化钡溶液在中通入适量的二氧化碳、过滤得到BaCO₃，而Ca（OH）₂固体与碳酸钠溶液可反应生成CaCO₃，以此来解答．

解答 解：由分离流程及溶解度表可知，高温分解后，与水反应生成两种碱，因碱的溶解度受温度影响不同，则加水溶解，升高温度80℃，析出Ca（OH）₂，操作I为过滤；然后向氢氧化钡溶液在中通入适量的二氧化碳、过滤得到BaCO₃，而Ca（OH）₂固体与碳酸钠溶液可反应生成CaCO₃，
（1）将矿粉变为CaO、BaO的混合物通常采用焦炭作为能源，从经济效益的角度考虑，除焦炭价格便宜意外，还有一个重要原因是利用焦炭燃烧产生的高温使矿石分解，有关反应为C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂、CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑、BaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$BaO+CO₂↑，上述反应生成的二氧化碳经净化后，可用作制取纯净CaCO₃、BaCO₃的原料，
故答案为：利用焦炭燃烧产生的高温使矿石分解，有关反应为C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂、CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑、BaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$BaO+CO₂↑，上述反应生成的二氧化碳经净化后，可用作制取纯净CaCO₃、BaCO₃的原料；
（2）由上述分析可知试剂a是水，操作Ⅰ的具体操作过程是将混合液升温至80℃，析出Ca（OH）₂，过滤得到Ca（OH）₂固体和Ba（OH）₂溶液，
故答案为：水；将混合液升温至80℃，析出Ca（OH）₂，过滤得到Ca（OH）₂固体和Ba（OH）₂溶液；
（3）由上述分析可知，试剂b与试剂c为不同物质，加入试剂c（CO₂）后发生反应的离子方程式为CO₂+Ba²⁺+2OH^-=BaCO₃↓+H₂O，
故答案为：否；CO₂+Ba²⁺+2OH^-=BaCO₃↓+H₂O．

点评 本题考查混合物分离提纯，为高频考点，把握流程中发生的反应、混合物分离方法及溶解度应用为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，题目难度不大．