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        1. 工業(yè)上用重晶石(BaSO4)制備BaCO3的常用方法主要有高溫鍛燒還原法、沉淀轉(zhuǎn)化法等。高溫煅燒還原法的工藝流程可簡單的表示如下:

          (1)若“煅燒”時產(chǎn)生一種有毒的還原性氣體,則反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。
          (2)工業(yè)上煅燒重晶石礦粉時,為使BaSO4得到充分的還原和維持及應(yīng)所需的高溫,應(yīng)采取的措施是______。
          a.加人過量的炭,同時通入空氣  b.設(shè)法將生成的BaS及時移出
          (3)在第一次過濾后洗滌,檢驗(yàn)是否洗滌干凈的試劑最好是______。
          (4)沉淀轉(zhuǎn)化法制備BaCO3可用飽和Na2CO3溶液將BaSO4轉(zhuǎn)化為BaCO3
          BaSO4 (s)+CO32(aq)BaCO3(s)+SO42(aq)
          則:①在實(shí)驗(yàn)室將少量BaSO4固體全部轉(zhuǎn)化為BaCO3的實(shí)驗(yàn)操作方法與步驟為______。
          ②與高溫煅燒還原法相比,沉淀轉(zhuǎn)化法的優(yōu)點(diǎn)主要有______。
          ③已知:Ksp(BaCO3)=2.40×109,Ksp(BaSO4)=1.20×1010。現(xiàn)欲用沉淀轉(zhuǎn)化法將BaSO4轉(zhuǎn)化為BaCO3,該反應(yīng)的平衡常數(shù)為______。如用1.00 L 0. 210 mol ? L1 Na2CO3溶液處理,試計(jì)算BaSO4被轉(zhuǎn)化的質(zhì)量______(要有計(jì)算過程,結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。
          (18分)
          (1)BaSO4+4CBaS+4CO↑(3分)
          (2)a(2分)
          (3)H2SO4(2分,其它合理答案也給分)
          (4)①將適量飽和Na2CO3溶液加入BaSO4固體中,充分?jǐn)嚢瑁o置、棄去上層清液;如此操作,反復(fù)多次(直到BaSO4全部轉(zhuǎn)化為BaCO3)(3分)
          ②節(jié)能、環(huán)保等(2分)
          ③5×10-2(2分)
          解:設(shè)BaSO4被轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為xmol,則碳酸根離子的變化濃度為xmol/L,即:
          BaSO4 (s)+CO32(aq)BaCO3(s)+SO42(aq)
          起始濃度/mol?L-1               0.210                 0
          變化濃度/mol?L-1                 x                   x
          起始濃度/mol?L-1              0.210—x                x (1分)
          由于K==,則=(1分)
          解得:x=0.0100(1分)
          由于m=n?M,則BaSO4被轉(zhuǎn)化的質(zhì)量為0.0100mol×233g/mol=2.33g(1分)
          答:BaSO4被轉(zhuǎn)化的質(zhì)量為2.33g。

          試題分析:(1)依題意,BaSO4與C在高溫下發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成BaS和CO,硫元素由+6降為—2價,碳元素由0升為+2價,根據(jù)化合價升降總數(shù)相等、原子個數(shù)守恒,則該反應(yīng)為BaSO4+4CBaS+4CO↑;(2)加入過量的碳,同時通入空氣,可以使C與氧氣反應(yīng),該反應(yīng)是放熱反應(yīng),碳過量不僅能使硫酸鋇充分還原,還能維持反應(yīng)所需的高溫,故a正確;硫化鋇是固體,固體物質(zhì)的濃度是常數(shù),將生成的硫化鋇及時移走,不能使平衡向正反應(yīng)方向移動,故b錯誤;(3)硫化鋇是強(qiáng)堿弱酸鹽,能溶于水,且與水反應(yīng)生成氫氧化鋇和硫化氫氣體,氫氧化鋇是可溶性強(qiáng)堿,過量的碳或未完全反應(yīng)的硫酸鋇等難溶于水,過濾所得濾渣的主要成分是碳或硫酸鋇等物質(zhì),濾渣能吸附可溶性的鋇離子、氫氧根離子,鋇離子遇硫酸產(chǎn)生白色的硫酸鋇沉淀,因此取最后一次洗滌液少許于試管,滴入少量稀硫酸,若產(chǎn)生白色沉淀,說明沉淀未洗滌干凈;反之,則洗滌干凈;另外,選擇酚酞等指示劑也可以檢驗(yàn)是否含有氫氧根離子;(4)根據(jù)濃度對平衡移動的影響規(guī)律,增大碳酸根離子濃度,可以使沉淀平衡右移,則設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案為①將適量飽和Na2CO3溶液加入BaSO4固體中,充分?jǐn)嚢,靜置、棄去上層清液;如此操作,反復(fù)多次(直到BaSO4全部轉(zhuǎn)化為BaCO3);②高溫煅燒法需要消耗能量,產(chǎn)生有毒的硫化氫氣體,步驟多,而沉淀轉(zhuǎn)化法則節(jié)約能源,環(huán)保,操作步驟少等;③設(shè)BaSO4被轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為xmol,則碳酸根離子的變化濃度為xmol/L,即:
          BaSO4 (s)+CO32(aq)BaCO3(s)+SO42(aq)
          起始濃度/mol?L-1               0.210                 0
          變化濃度/mol?L-1                 x                   x
          起始濃度/mol?L-1              0.210—x                x (1分)
          由于K====5×10-2
          ==5×10-2(1分)
          解得:x=0.0100(1分)
          由于m=n?M,則BaSO4被轉(zhuǎn)化的質(zhì)量為0.0100mol×233g/mol=2.33g(1分)。
          練習(xí)冊系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

          地殼中鋁元素比銅元素含量高很多,但人們冶煉出銅比鋁早很多年。合理的解釋是
          A.銅礦較易還原,鋁礦很難還原
          B.銅礦顏色較深,易發(fā)現(xiàn);鋁礦顏色較淺,不易發(fā)現(xiàn)
          C.礦石在地下埋藏,銅礦最淺,容易開發(fā),鋁礦埋得深,難開發(fā)
          D.銅比鋁相對原子質(zhì)量大

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          科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

          工業(yè)上用白云石制備高純氧化鎂的工藝流程如下:

          已知白云石的主要成分可表示為:
          CaO 32.50%;MgO 20.58%;Fe2O3 2.18%;SiO2 0.96%;其他 43.78%
          (1)為了提高白云石的煅燒效果,可以采取的措施是         
          若在實(shí)驗(yàn)室中煅燒白云石,需要的儀器除酒精燈、三腳架以外,還需要      。
          A.蒸發(fā)皿B.坩堝C.泥三角D.石棉網(wǎng)
          (2)加入H2SO4控制pH時,終點(diǎn)pH對產(chǎn)品的影響如圖所示,pH過高會導(dǎo)致鎂浸率降低,其原因?yàn)?u>              ,pH過低對產(chǎn)品影響是            。

          (3)從溶液中獲得CaSO4·2H2O的操作是蒸發(fā)濃縮、       、過濾、洗滌、干燥。
          (4)寫出沉淀反應(yīng)中的離子方程式:                                  。檢驗(yàn)沉淀是否洗凈的方法是:                                    。
          (5)沉淀反應(yīng)過程中,溫度對產(chǎn)品的純度也有一定的影響。如圖為反應(yīng)溫度對氧化鎂純度的影響。最終確定本反應(yīng)的適宜溫度為          

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          科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

          下列有關(guān)說法正確的是
          A.高溫加熱氧化鎂和碳的混合物可以制單質(zhì)鎂
          B.鐵的冶煉過程是通過置換反應(yīng)得到單質(zhì)鐵
          C.海水提溴的過程中不發(fā)生氧化還原反應(yīng)
          D.利用電解的方法可以從海水中獲得淡水

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          科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

          由菱鎂礦(主要成分為MgCO3)制阻燃型氫氧化鎂的工藝流程如下:

          (1)從下面兩圖可以得出的結(jié)論為   、   。
           
          圖1 25℃時MgO水化隨時間變化X射線衍射譜圖    

          圖2 90℃時MgO水化隨時間變化X射線衍射譜圖
          (2)水化反應(yīng)MgO+H2O = Mg(OH)2能自發(fā)進(jìn)行的原因是    。
          (3)結(jié)合元素周期律和表1可知,金屬氫氧化物受熱分解的規(guī)律有   。(寫一條即可)
          表1  部分主族元素的金屬氫氧化物熱分解溫度/℃
          LiOH
          NaOH
          KOH
          Al(OH)3
          Mg(OH)2
          Ca(OH)2
          Ba(OH)2
          924
          不分解
          不分解
          140
          258
          390
          700
           
          (4)已知熱化學(xué)方程式:Mg(OH)2 (s) =" MgO" (s)+H2O (g)    ΔH =" 81.5" kJ·mol-1
          ①M(fèi)g(OH)2起阻燃作用的主要原因是   
          ②與常用鹵系(如四溴乙烷)和有機(jī)磷系(磷酸三苯酯)阻燃劑相比,Mg(OH)2阻燃劑的優(yōu)點(diǎn)是   

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          科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

          回收再利用鍺產(chǎn)品加工廢料,是生產(chǎn)GeO2的重要途徑,其流程如下圖。

          (1)Ge2+與氧化劑H2O2反應(yīng)生成Ge4+,寫出該反應(yīng)的離子方程式                   
          (2)蒸餾可獲GeCl4,在此過程中加入濃鹽酸的原因是                         
          (3)GeCl4水解生成GeO2·nH2O,化學(xué)方程式為                     。溫度對GeCl4的水解率產(chǎn)生的影響如圖1所示,其原因是該水解反應(yīng)ΔH      0(“>”或“<”)。為控制最佳的反應(yīng)溫度,實(shí)驗(yàn)時可采取的措施為            水浴。

          A.用冰水混合物 B.49℃水浴  C.用冰鹽水
          (4)已知Ge的單質(zhì)和化合物性質(zhì)與Al的相似,試用離子方程式表示在pH>8的溶液中GeO2逐漸溶解時發(fā)生的反應(yīng)                           。

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          科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

          下列說法中,不正確的是
          A.用蒸餾法能從海水中提取淡水
          B.從海水中可以得到氯化鎂,再加熱分解可制金屬鎂
          C.用氯氣從海水中提溴的關(guān)鍵反應(yīng)是Cl2+2Br= 2Cl+Br2
          D.煤的氣化主要反應(yīng)是

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          科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

          2012年被第63屆聯(lián)合國大會定為“國際化學(xué)年”。聯(lián)合國教科文組織指出,化學(xué)在開發(fā)可替代能源、保護(hù)環(huán)境等方面起到主要作用。下列措施中,不利于節(jié)能減排和改善環(huán)境的是  (  )
          A.推廣可利用太陽能、風(fēng)能的城市照明系統(tǒng)
          B.使用填埋法處理未經(jīng)分類的生活垃圾
          C.加速建設(shè)地鐵、輕軌等軌道交通,減少汽車尾氣排放
          D.積極推行“限塑令”,加快研發(fā)利用二氧化碳合成的聚碳酸酯類可降解塑料

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          科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

          海水中含有大量的化學(xué)元素,自然界中的有些元素主要存在于海水中。下列元素中,被稱為“海洋元素”的是(  )
          A.氮B.硫C.溴D.鋁

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