Question

7．BaCl₂常用作分析試劑，也常直接用于制造鋇鹽以及電子、儀表、冶金等工業(yè)．我國目前比較成熟的生產(chǎn)BaCl₂•xH₂O的工藝是以重晶石（主要成分BaSO₄，雜質(zhì)為Fe₂O₃）、無煙煤粉和鹽酸為原料生產(chǎn)，流程如圖所示（部分產(chǎn)物已略去）．

（1）寫出BaCl₂的電子式．
（2）“還原焙燒”時，使過量的無煙煤粉和重晶石粉混合物在高溫下發(fā)生反應，該反應的化學方程式為BaSO₄+4C$\frac{\underline{\;焙燒\;}}{\;}$BaS+4CO↑．
（3）“鹽酸浸”得到的是氯化鋇粗液，其中殘余的含硫化合物會影響產(chǎn)品質(zhì)量，必須通過鼓入熱空氣吹除．鼓入熱空氣能有效去雜的原理是升高溫度可降低H₂S的溶解度，利于吹出；升高溫度，利于使H₂S氧化成S沉淀除去．
（4）生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的尾氣含有毒性較高的H₂S，為防止環(huán)境污染，必須進行吸收處理，下列不可行的吸收液是BC．
A．CuSO₄溶液B．濃硫酸C．NaHS溶液D．氨水
（5）隨著工藝條件的不同，產(chǎn)品BaCl₂•xH₂O中的x數(shù)值有所不同．產(chǎn)品檢驗部門通常采用的操作是：Ⅰ稱取樣品a g；Ⅱ充分加熱；Ⅲ置于干燥器中冷卻；Ⅳ稱量質(zhì)量為b g．由此可得出x=$\frac{208（a-b）}{18b}$（請寫出計算表達式）．
（6）工業(yè)檢測MgCl₂•xH₂O中的x值時不用以上加熱法，而多采用沉淀滴定法，其原因是（用化學方程式表示）MgCl₂•xH₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgO+2HCl+（x-1）H₂O．沉淀滴定的測定步驟為：稱取0.5000g待測產(chǎn)品，用適量硝酸溶解，滴加指示劑，用AgNO₃標準溶液滴定．

	AgCl	AgI	Ag2CrO4
Ksp	2×10-10	8.3×10-17	2×10-12
顏色	白	黃	磚紅

根據(jù)上表數(shù)據(jù)分析，該滴定可選用Na₂CrO₄作指示劑．使用該指示劑時，判斷滴定達到終點的現(xiàn)象是當?shù)稳胱詈笠坏蜛gNO₃溶液出現(xiàn)磚紅色沉淀，放置30s磚紅色不消失．

Answer 1

分析 重晶石高溫煅燒還原法制備BaCl₂的過程為重晶石加入碳高溫焙燒，得到物質(zhì)加入鹽酸溶解過濾得到濾液除鐵后通過蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾洗滌得到晶體，
（1）氯化鋇是離子晶體，鋇離子和氯離子之間以離子鍵結(jié)合；
（2）使過量的無煙煤粉和重晶石粉（BaSO₄）混合物在高溫下發(fā)生反應生產(chǎn)BaS和CO；
（3）升高溫度可降低H₂S的溶解度且升高溫度，利于使H₂S氧化；
（4）根據(jù)H₂S氣體的性質(zhì)分析；
（5）根據(jù)BaCl₂•xH₂O中$\frac{1}{n}$=$\frac{n（BaC{l}_{2}）}{n（{H}_{2}O）}$可得；
（6）MgCl₂•xH₂O加熱水解；根據(jù)數(shù)據(jù)可知，先沉淀生成AgCl，加入Na₂CrO₄，計量點時，氯離子反應完全，繼續(xù)滴加AgNO₃標準溶液，生成磚紅色沉淀Ag₂CrO₄．

解答 解：（1）氯化鋇是離子晶體，鋇離子和氯離子之間以離子鍵結(jié)合，氯化鋇的電子式為，
故答案為：；
（2）使過量的無煙煤粉和重晶石粉（BaSO₄）混合物在高溫下發(fā)生反應生產(chǎn)BaS和碳的氧化物，無煙煤粉過量，則為CO，反應為：BaSO₄+4C$\frac{\underline{\;焙燒\;}}{\;}$BaS+4CO↑；
故答案為：BaSO₄+4C$\frac{\underline{\;焙燒\;}}{\;}$BaS+4CO↑；
（3）升高溫度可降低H₂S的溶解度，利于吹出；升高溫度，利于使H₂S氧化成S沉淀除去，則含硫化合物通過鼓入熱空氣吹除去；
故答案為：升高溫度可降低H₂S的溶解度，利于吹出；升高溫度，利于使H₂S氧化成S沉淀除去；
（4）A．CuSO₄溶液與H₂S氣體生成CuS沉淀，A正確；
B．濃硫酸與H₂S氣體可能生成二氧化硫氣體，污染環(huán)境，B錯誤；
C．NaHS溶液不能吸收H₂S氣體，C錯誤；
D．H₂S氣體為酸性氣體，氨水可吸收生成銨鹽，D正確；
故答案為：BC；
（5）BaCl₂•xH₂O中$\frac{1}{n}$=$\frac{n（BaC{l}_{2}）}{n（{H}_{2}O）}$，則需要其中水和BaCl₂的質(zhì)量，故方法為：稱取樣品a g；Ⅱ充分加熱；Ⅲ置于干燥器中冷卻；Ⅳ稱量質(zhì)量為b g，其中m（BaCl₂）=bg，m（H₂O）=（a-b）g，故$\frac{1}{n}$=$\frac{n（BaC{l}_{2}）}{n（{H}_{2}O）}$=$\frac{b÷208}{（a-b）÷18}$=$\frac{208（a-b）}{18b}$；
故答案為：干燥器；$\frac{208（a-b）}{18b}$；
（6）檢測MgCl₂•xH₂O中的x值時不用加熱法，因為鎂離子水解：MgCl₂•xH₂O $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgO+2HCl+（x-1）H₂O；根據(jù)數(shù)據(jù)可知，先沉淀生成AgCl，加入Na₂CrO₄，計量點時，氯離子反應完全，繼續(xù)滴加AgNO₃標準溶液，生成磚紅色沉淀Ag₂CrO₄，故終點為：當?shù)稳胱詈笠坏蜛gNO₃溶液出現(xiàn)磚紅色沉淀，放置30s磚紅色不消失；
故答案為：MgCl₂•xH₂O $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgO+2HCl+（x-1）H₂O；Na₂CrO₄；當?shù)稳胱詈笠坏蜛gNO₃溶液出現(xiàn)磚紅色沉淀，放置30s磚紅色不消失．

點評 本題考查制備實驗方案的設計，涉及氧化還原反應、物質(zhì)的分離提純、物質(zhì)含量測定、沉淀滴定原理應用等，綜合性較強，基本屬于拼合型題目，題目難度中等．