Question

2．碳酸鋇廣泛應用于顯像管（CRT）、陶瓷、光學玻璃等行業(yè)．從碳酸鹽礦石（主要成分是BaCO₃和CaCO₃）制備BaCO₃的流程如下：（已知：鋇元素化合物的化學性質(zhì)與鈣元素化合物的化學性質(zhì)相近）
試回答下列問題：

（1）步驟①中產(chǎn)生的氣體是二氧化碳；步驟④中發(fā)生化學反應的方程式為CO₂+Ba（OH）₂=BaCO₃↓+H₂O．
（2）已知不同溫度下Ca（OH）₂和Ba（OH）₂的溶解度如表：

溫度（℃）	0	20	25	60
Ba（OH）2溶解度	1.67	3.89	5.60	20.94
Ca（OH）2溶解度	0.189	0.173	0.148	0.121

步驟③加熱懸濁液，過濾熱溶液的原因是溫度越高氫氧化鋇的溶解度越大，氫氧化鈣的溶解度越小，因此在較高溫度下過濾得到的氫氧化鋇溶液中所含氫氧化鈣雜質(zhì)就越少；
（3）現(xiàn)在25℃時，將10g氫氧化鋇放入50g水中，充分攪拌，所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為5.3%．（結果保留一位小數(shù)）
（4）綠色化學又稱環(huán)境友好化學，其核心是利用化學原理來減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的影響．上述流程中體現(xiàn)綠色化學理念的是：步驟①中產(chǎn)生的二氧化碳氣體在步驟④中得到充分的利用，從而減少了向大氣中排放的量，有效保護環(huán)境．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)流程圖，根據(jù)反應的特點，完成對所涉及反應的分析與推斷；
（2）根據(jù)兩物質(zhì)的溶解度與溫度關系，分析加熱對兩物質(zhì)在水中溶解的影響，判斷進行加熱的原因；
（3）根據(jù)此時的溶解度，判斷充分溶解后的溶液是否為飽和溶液，計算溶液的質(zhì)量分數(shù)；
（4）根據(jù)對題中所述綠色化學的理解，判斷流程圖中所涉及的變化中體現(xiàn)出綠色化學理念的反應．

解答 解：（1）根據(jù)鋇元素化合物的化學性質(zhì)與鈣元素化合物的化學性質(zhì)相近的信息，可知礦石A高溫下發(fā)生分解所產(chǎn)生的氣體為二氧化碳；分解所得二氧化碳通入過濾所得氫氧化鋇溶液即溶液1中，二氧化碳與氫氧化鋇反應生成碳酸鋇沉淀和水，化學方程式為：CO₂+Ba（OH）₂=BaCO₃↓+H₂O；
（2）對比所給出的氫氧化鈣、氫氧化鋇的溶解度表，會得到隨溫度升高氫氧化鈣溶解度降低而氫氧化鋇溶解度升高；溫度越高氫氧化鋇的溶解度越大，氫氧化鈣的溶解度越小，因此在較高溫度下過濾得到的氫氧化鋇溶液中所含氫氧化鈣雜質(zhì)就越少；
（3）25℃時氫氧化鋇的溶解度為5.60g，此時將10g氫氧化鋇放入50g水中，充分攪拌，所得溶液為飽和溶液，其溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=$\frac{5.6g}{100g+5.6g}$×100%=5.3%；
（4）根據(jù)綠色化學的核心是利用化學原理來減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的影響，而流程中反應④消耗分解時所產(chǎn)生的二氧化碳，可減少向大氣中的排放量，有效保護環(huán)境，體現(xiàn)出綠色化學的理念．
故答案為：（1）二氧化碳，CO₂+Ba（OH）₂=BaCO₃↓+H₂O；
（2）溫度越高氫氧化鋇的溶解度越大，氫氧化鈣的溶解度越小，因此在較高溫度下過濾得到的氫氧化鋇溶液中所含氫氧化鈣雜質(zhì)就越少；
（3）5.3%；
（4）步驟①中產(chǎn)生的二氧化碳氣體在步驟④中得到充分的利用，從而減少了向大氣中排放的量，有效保護環(huán)境．

點評 正確處理題中所提供相關信息是解答本題的關鍵，通過對題目所提供信息的理解與運用，才能完成本題的解答．