Question

14．納米碳酸鋇是一種重要的無機(jī)化工產(chǎn)品，如圖是生產(chǎn)納米碳酸鋇的工藝流程．請回答下列問題：

（1）操作1用到玻璃棒，此時(shí)玻璃棒的作用為引流．
（2）操作2所得主要副產(chǎn)物為KCl（填化學(xué)式），操作3為洗滌、檢驗(yàn)和烘干，檢驗(yàn)洗滌是否干凈可選用試劑為AgNO₃（填化學(xué)式）溶液．
（3）上述流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是CO₂．
（4）資料：二氧化硅難溶于水，但可以和氫氧化鈉、氫氟酸等物質(zhì)反應(yīng)．某同學(xué)根據(jù)資料重新設(shè)計(jì)方案提純碳酸鋇：取碳酸鋇和二氧化硅混合物，滴加足量的B（從下列選項(xiàng)中選擇）過濾，洗滌，烘干得碳酸鋇固體．A．蒸餾水 B．氫氧化鈉溶液 C．氫氟酸溶液
（5）含二氧化硅的碳酸鋇樣品40g與169.4g稀鹽酸置于燒杯中（二氧化硅和稀鹽酸不反應(yīng)），恰好完全反應(yīng)，燒杯內(nèi)剩余物的總質(zhì)量為200.6g，試計(jì)算：①由質(zhì)量守恒定律可知：生成二氧化碳8.8g；②樣品中碳酸鋇的質(zhì)量；③反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（寫出計(jì)算過程）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)操作后得到溶液與固體，利用過濾操作的特點(diǎn)，可判斷操作1為過濾操作，并說明過濾操作中玻璃棒的作用；
（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律結(jié)合反應(yīng)分析反應(yīng)的產(chǎn)物，并根據(jù)氯化鉀與硝酸銀可產(chǎn)生白色氯化銀沉淀，可采取滴加硝酸銀的方法檢驗(yàn)洗滌干凈；
（3）根據(jù)可循環(huán)利用的物質(zhì)的特點(diǎn)：既是某反應(yīng)的生成物又是另外反應(yīng)的反應(yīng)物，利用流程圖判斷其中循環(huán)利用的物質(zhì)；
（4）利用非金屬氧化物與堿溶液的反應(yīng)規(guī)律，判斷二氧化硅與氫氧化鈉的反應(yīng)，并結(jié)合除雜的操作方法，分析選擇的試劑；
（5）根據(jù)碳酸鋇和鹽酸反應(yīng)的質(zhì)量差分析二氧化碳的質(zhì)量結(jié)合化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算．

解答 解：（1）過濾操作可以將固體和液體分離，經(jīng)過操作1后，得到了液體和固體，所以操作1的名稱是：過濾，玻璃棒在過濾操作中的作用是引流；故填：引流；
（2）由流程圖可知向氯化鋇溶液中加入氫氧化鉀與二氧化碳，反應(yīng)后得到碳酸鋇沉淀，可知反應(yīng)的化學(xué)方程為BaCl₂+CO₂+2KOH═BaCO₃↓+2KCl+H₂O；因此副產(chǎn)物是氯化鉀；為從反應(yīng)后的混合溶液中獲得純凈碳酸鋇，需要進(jìn)行過濾，過濾后洗滌沉淀表面殘留的溶液，以除去沉淀表面可溶性雜質(zhì)或殘留濾渣表面濾液，然后進(jìn)行烘干干燥；為檢驗(yàn)洗滌干凈，利用氯化鉀能與硝酸銀產(chǎn)生白色沉淀，可向洗滌后的溶液中滴加硝酸銀檢驗(yàn)洗滌后的溶液中不再含有氯化鉀，以證明洗滌干凈；故填：KCl；AgNO₃；
（3）在向碳酸鋇中加入稀鹽酸時(shí)產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w可通入氯化鋇溶液中，與氫氧化鉀、氯化鋇的混合溶液發(fā)生反應(yīng)得到碳酸鋇，即二氧化碳在過程中可進(jìn)行循環(huán)利用，故填：CO₂；
（4）二氧化硅為非金屬氧化物，根據(jù)這兩類物質(zhì)的反應(yīng)特點(diǎn)，可知反應(yīng)生成硅酸鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiO₂+2NaOH═Na₂SiO₃+H₂O；為除去碳酸鋇與二氧化硅中的二氧化硅，利用二氧化硅能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成可溶性的硅酸鈉，可向混合物中加入過量氫氧化鈉溶液以完全除去二氧化硅，經(jīng)過過濾，洗滌，烘干得碳酸鋇固體．
故填：B；
（5）解：分析題干給出的數(shù)據(jù)，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，可得產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量為：40g+169.4g-200.6g=8.8g，
設(shè)產(chǎn)品中碳酸鋇的質(zhì)量x，生成氯化鋇的質(zhì)量為y
BaCO₃+2HCl=BaCl₂+H₂O+CO₂↑
197         208      44
x            y       8.8g
$\frac{197}{x}$=$\frac{44}{8.8g}$  x=39.4g
$\frac{208}{y}$=$\frac{44}{8.8g}$  y=41.6g
因此所得溶液中氯化鋇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{41.6g}{39.4g+169.4g-8.8g}$×100%=20.8%
故答案為：①8.8g；②39.4g；③20.8%．

點(diǎn)評 本題屬于信息題的考查，通過流程圖的分析，明確生產(chǎn)過程中所涉及的物質(zhì)性質(zhì)及變化規(guī)律，體現(xiàn)運(yùn)用知識(shí)分析問題、解決問題的能力．