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）酸溶后溶液中pH=1，Ba（FeO₂）₂與HNO₃的反應(yīng)化學(xué)方程式為______．
（2）酸溶時通�？刂品磻�(yīng)溫度不超過70℃，且不使用濃硝酸，原因是______、______．
（3）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）．
（4）上述流程中洗滌的目的是______．

Answer 1

解：（1）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；
（2）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（凡合理答案均可）；
（3）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⁺；
（4）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（凡合理答案均可）．
分析：（1）Ba（FeO₂）₂與HNO₃反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Ba（FeO₂）₂+8HNO₃═Ba（NO₃）₂+2Fe（NO₃）₃+4H₂O；
（2）溫度越高反應(yīng)速率越快，故控制溫度不超過70℃是為了防止反應(yīng)速率過快，且濃硝酸越濃越易分解，溫度高既易揮發(fā)，也易分解，故不用濃硝酸．
（3）X既要能中和硝酸，又不產(chǎn)生新雜質(zhì)，結(jié)合本廠實際，故可用BaCO₃；中和Ⅰ使溶液中的Fe³⁺形成Fe（OH）₃沉淀、H⁺濃度減��；
（4）洗滌廢渣是為了減少廢渣中可溶性鋇鹽對環(huán)境的污染．
點評：本題考查學(xué)生在“工藝流程閱讀、相關(guān)反應(yīng)化學(xué)方程式書寫、化學(xué)反應(yīng)條件控制的原理、生產(chǎn)流程的作用”等方面對元素化合物性質(zhì)及其轉(zhuǎn)化關(guān)系的理解和應(yīng)用程度，考查學(xué)生對新信息的處理能力．