Question

【題目】工業(yè)上制備 BaCl2·2H2O有如下兩種途徑。

途徑 1：以重晶石（主要成分BaSO4）為原料，流程如下：

（1）寫出“高溫焙燒”時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____________________________________。

（2）氣體用過量NaOH溶液吸收，得到硫化鈉。Na2S水解的離子方程式為_____________。

（3）向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr，當(dāng)兩種沉淀共存時(shí)，=___________。 [Ksp(AgBr)=5.4×10-13，Ksp(AgCl)=2.0×10-10]

途徑 2：以毒重石(主要成分BaCO3，含Ca2+、Mg2+、Fe3+等雜質(zhì))為原料，流程如下：

已知：Ksp(BaC2O4)＝1.6×10－7， Ksp(CaC2O4)＝2.3×10－9

	Ca2+	Mg2+	Fe3+
開始沉淀時(shí)的 pH	11.9	9.1	1.9
完全沉淀時(shí)的 pH	13.9	11.1	3.7

（4）為提高礦石的浸取率，可采取的措施是_________。

（5）加入 NH3·H2O 調(diào)節(jié) pH=8 可除去___________（填離子符號(hào)），濾渣Ⅱ中含_________（填化學(xué)式）。加入 H2C2O4時(shí)應(yīng)避免過量，原因是_________。

（6）重量法測定產(chǎn)品純度的步驟為：準(zhǔn)確稱取 m g BaCl2·2H2O試樣，加入100 mL水， 用3 mL 2 mol·L－1 的 HCl溶液加熱溶解。邊攪拌，邊逐滴加入0.1 mol·L－1 H2SO4 溶液。待BaSO4完全沉降后，過濾，用0.01 mol·L－1 的稀H2SO4洗滌沉淀 3~4 次，直至洗滌液中不含Cl－為止。將沉淀置于坩堝中經(jīng)烘干灼燒至恒重，稱量為n g。則BaCl2·2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_________。

（7）20℃時(shí)，PbCl2(s)在不同濃度鹽酸中的最大溶解量(單位：g·L-1)如圖所示。下列敘述正確的是_______________

A．鹽酸濃度越大，Ksp(PbCl2)越大

B．PbCl2能與一定濃度的鹽酸反應(yīng)

C．x、y兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中c(Pb2+)相等

D．往含Pb2+的溶液中加入過量濃鹽酸，可將Pb2+完全轉(zhuǎn)化為PbCl2(s)

Answer 1

【答案】BaSO4+4C4CO↑+BaS S2-+H2OHS-+OH-、HS-+H2OH2S+OH- 將礦石粉碎，攪拌，適當(dāng)升高溫度等 Fe3+ Mg(OH)2、Ca(OH)2 H2C2O4過量會(huì)導(dǎo)致生成BaC2O4沉淀，產(chǎn)品的產(chǎn)量減少 B

【解析】

（1）由流程圖知高溫焙燒時(shí)為重晶石礦和炭發(fā)生氧化還原反應(yīng)，其中炭過量，故可知反應(yīng)為：BaSO4+4C4CO↑+BaS；答案為：BaSO4+4C4CO↑+BaS；

（2）Na2S為強(qiáng)堿弱酸鹽，弱酸根離子與水電離產(chǎn)生的H+結(jié)合生成弱酸，其水解的離子方程式為：S2-+H2OHS-+OH-、HS-+H2OH2S+OH-，答案為：S2-+H2OHS-+OH-、HS-+H2OH2S+OH-；

（3）根據(jù)沉淀溶解平衡常數(shù)計(jì)算式有：，，當(dāng)兩種沉淀共存時(shí)有：，則，故答案為：；

（4）提高礦石浸取率，可采取的措施有：攪拌、升高溫度、延長浸出時(shí)間、增大鹽酸的濃度、粉碎礦石增大接觸面積等，故答案為：將礦石粉碎，攪拌，適當(dāng)升高溫度等；

（5）根據(jù)流程圖及表格中數(shù)據(jù)可知，加入NH3·H2O調(diào)節(jié)pH=8時(shí)，只有Fe3+完全沉淀除去。加入NaOH，調(diào)節(jié)pH=12.5，對(duì)比表格中數(shù)據(jù)可知，此時(shí)Mg2+完全沉淀，Ca2+部分沉淀，所以濾渣Ⅱ中含Mg(OH)2、Ca(OH)2；根據(jù)已知條件，若草酸過量，會(huì)生成BaC2O4沉淀，使得最終產(chǎn)物的量減少。故答案為：Fe3+；Mg(OH)2、Ca(OH)2；H2C2O4過量會(huì)導(dǎo)致生成BaC2O4沉淀，產(chǎn)品的產(chǎn)量減少；

（6）根據(jù)題意可知最后的沉淀為BaSO4，質(zhì)量為ng，則其物質(zhì)的量=，根據(jù)Ba原子守恒，則BaCl2·2H2O的物質(zhì)的量為，故產(chǎn)品純度=，故答案為：。

（7）根據(jù)圖像中坐標(biāo)的含義及圖像的變化，利用難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡及其影響因素分析解答：

A．Ksp(PbCl2)只與溫度有關(guān)系，溫度不變，Ksp(PbCl2)不變，A項(xiàng)錯(cuò)誤；

B．根據(jù)圖像知當(dāng)鹽酸濃度大于1mol/L時(shí)，PbCl2的溶解度隨鹽酸濃度的增大而增大，則PbCl2能與一定濃度的鹽酸反應(yīng)，B項(xiàng)正確；

C．x、y兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中c（Cl-）不同，則c(Pb2+)不等，C項(xiàng)錯(cuò)誤；

D．根據(jù)圖像，往含Pb2+的溶液中加入濃鹽酸越多，PbCl2溶解度越大，不能將Pb2+完全轉(zhuǎn)化為(PbCl2)(s)，D項(xiàng)錯(cuò)誤；

答案選B。