Question

鋇鹽行業(yè)生產(chǎn)中排出大量的鋇泥[主要含有BaCO₃、BaSiO₃、BaSO₃、Ba（FeO₂）₂等．某主要生產(chǎn)BaCl₂、BaCO₃、BaSO₄的化工廠利用鋇泥制取Ba（NO₃）₂，其部分工藝流程如下：



（1）酸溶過程中會產(chǎn)生CO₂、硫酸鋇、硅酸．
①二氧化碳與水作用形成的碳酸在水中的電離常數(shù)K_a1=4.2×10^-7，K_a2=5.6×10^-11；次氯酸在水中的電離常數(shù)K_a=4.7×10^-8．寫出向“84消毒液”（主要成分為氯化鈉和次氯酸鈉）中通入二氧化碳發(fā)生反應(yīng)的離子方程式______；
②硫酸鋇是重晶石的主要成分．工業(yè)上可以用碳來對重晶石進行處理得到BaS，最終轉(zhuǎn)化成BaCl₂．
已知：BaSO₄（s）+4C（s）═4CO（s）+BaS（s）△H=571.2KJ/mol
BaSO₄（s）+2C（s）═2CO₂（s）+BaS（s）△H=226.2KJ/mol
則：C和CO₂在高溫下反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：______
（2）酸溶后溶液中pH=1，Ba（FeO₂）₂與HNO₃的反應(yīng)化學(xué)方程式為______．
（3）酸溶時通�？刂品磻�(yīng)溫度不超過70℃，且不使用濃硝酸的原因是______．
（4）該廠結(jié)合本廠實際，選用的X為______（填化學(xué)式）；中和Ⅰ使溶液中______（填離子符號）的濃度減少（中和Ⅰ引起的溶液體積變化可忽略）．
（5）上述流程中洗滌的目的是______．

Answer 1

（1）①由電離常數(shù)可知酸性：H₂CO₃＞HClO＞HCO₃^-；所以，向次氯酸鈉溶液中通入二氧化碳反應(yīng)的離子方程式為
ClO^-+CO₂+H₂O═HClO+HCO₃^-，故答案為：ClO^-+CO₂+H₂O═HClO+HCO₃^-；
②已知：①BaSO₄（s）+4C（s）═4CO（s）+BaS（s）△H=+571.2KJ/mol，
②BaSO₄（s）+2C（s）═2CO₂（s）+BaS（s）△H=+226.2KJ/mol，
利用蓋斯定律將

①-②

2

可得：C（s）+CO₂（g）═CO（g）；
△H=

571.2kJ/mol-226.2kJ/mol

2

=+172.5kJ/mol，
故答案為：C（s）+CO₂（g）═CO（g）△H=+172.5KJ/mol；
（2）Ba（FeO₂）₂中Fe元素是+3價，故Ba（FeO₂）₂與硝酸不發(fā)生氧化還原反應(yīng)，其反應(yīng)方程式為：Ba（FeO₂）₂+8HNO₃═Ba（NO₃）₂+2Fe（NO₃）₃+4H₂O，
故答案為：Ba（FeO₂）₂+8HNO₃═Ba（NO₃）₂+2Fe（NO₃）₃+4H₂O；
（3）酸溶時控制反應(yīng)溫度不超過70℃，是為了防止溫度過高，反應(yīng)速率太快；不使用濃硝酸，是因為濃HNO₃不穩(wěn)定，易分解，易揮發(fā)，
故答案為：防止反應(yīng)速率過快，濃HNO₃易揮發(fā)、分解；
（4）加入X調(diào)節(jié)溶液的pH=4～5，則X應(yīng)能消耗H⁺，結(jié)合工廠主要生產(chǎn)BaCl₂、BaCO₃、BaSO₄的實際情況，可選用BaCO₃；中和后溶液中H⁺濃度減小，pH在4～5時，F(xiàn)e³⁺也完全沉淀，故Fe³⁺濃度也減小，故答案為：BaCO₃；Fe³⁺、H⁺；
（5）因為鋇鹽是重金屬鹽，有毒，故洗滌的目的是減少廢渣中可溶性鋇鹽對環(huán)境的污染，
故答案為：減少廢渣中可溶性鋇鹽對環(huán)境的污染．