- 试题详情及答案解析
- (14分)钡盐生产中排出大量的钡泥[主要含BaCO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等],某主要生产BaCO3的化工厂利用钡泥制取Ba(NO3)2晶体及其他副产物,其部分工艺流程如下:
已知:i Fe(OH)3和Fe(OH)2完全沉淀时,溶液的pH分别为3.2和9.7。
ii Ba(NO3)2在热水中溶解度较大,在冷水中溶解度较小。
iii KSP(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:将产品加入足量的饱和Na2CO3溶液中,充分搅拌,过滤,洗涤。用离子方程式和必要的文字说明提纯原理: 。
(2)上述流程酸溶时,Ba(FeO2)2与HNO3反应生成两种硝酸盐,化学方程式为: 。
(3)该厂结合本厂实际,选用的X为 (从下列选项中选择);废渣2为 (写出化学式)。
① BaCl2 ②Ba(NO3)2 ③BaCO3 ④ Ba(OH)2
(4)过滤3后的母液应循环到容器 中。(填“a”、“b”或“c”)
(5)称取w g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 g,则该Ba(NO3)2的纯度为 。- 答案:(1)BaSO4(s)+CO32-(aq) BaCO3(s)+SO42-(aq)(不写(s)、(aq)不扣分)增大碳酸根离子的浓度,使平衡正向移动从而除去BaSO4杂质(3分);
(2)Ba(FeO2)2+8HNO3 = Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2O (2分);
(3)③(2分);Fe(OH)3(2分);(4)c(2分);(5)×100%(3分) - 试题分析:(1)在溶液中存在平衡:BaSO4(s)+CO32-(aq) BaCO3(s)+SO42-(aq),加入饱和的碳酸钠溶液,增大碳酸根离子的浓度,使平衡正向移动生成碳酸钡而除去BaSO4杂质;
(2)Ba(FeO2)2与HNO3反应生成两种硝酸盐,则根据原子守恒两种硝酸盐应该是硝酸铁和硝酸钡,同时还有水生成,反应的化学方程式为Ba(FeO2)2+8HNO3 = Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2O;
(3)X是调节溶液pH,以沉淀溶液中的铁离子,由于不能引入杂质,实验根据本长的实际应该选择碳酸钡,答案选③;氢氧化铁在pH=3.2时就已经完全沉淀,则滤渣2的主要成分是Fe(OH)3(2分);(4)过滤3后的母液中含有氢氧化钡,因此应循环到容器c中;
(5)mg沉淀应该是硫酸钡,则碳酸钡的质量是,所以其纯度为×100%。
考点:考查物质制备工艺流程图的分析与应用