Question

15．重晶石礦的主要成分為硫酸鋇，純凈的硫酸鋇才能供醫(yī)用作“鋇餐”．硫化鋇是可溶于水的鹽．討論用重晶石礦制硫酸鋇，設(shè)計(jì)流程如下：

（1）寫出步驟①的化學(xué)反應(yīng)方程式BaSO₄+4C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$BaS+4CO↑，該反應(yīng)產(chǎn)生的氣體具有作燃料、冶煉金屬等用途．為進(jìn)行反應(yīng)②先要分離出硫化鋇，采用的方法是溶解過濾．反應(yīng)前要在溶液中滴入少量Ba（OH）₂溶液，其作用是：防止BaS發(fā)生水解．
（2）若B物質(zhì)在該生產(chǎn)過程中可循環(huán)使用，則反應(yīng)③的化學(xué)方程式是：BaCl₂+H₂SO₄=BaSO₄↓+2HCl．
（3）有人提出反應(yīng)②產(chǎn)生了有臭雞蛋氣味的有毒氣體，可采用改變反應(yīng)物的方法避免產(chǎn)生該氣體，則反應(yīng)②的化學(xué)方程式是：BaS+CuCl₂=CuS↓+BaCl₂．此時(shí)若要B物質(zhì)還能循環(huán)使用，則C為CuSO₄ （寫化學(xué)式）．BaSO₄是因?yàn)榫哂屑炔蝗苡谒�也不溶于一般酸、不能被X射線透過等性質(zhì)而可用作“鋇餐”．

Answer 1

分析 （1）重晶石礦的主要成分為硫酸鋇，在高溫時(shí)與焦炭反應(yīng)生成硫化鋇和有毒氣體為CO，根據(jù)元素守恒寫化學(xué)方程式；硫化鋇是可溶于水的鹽，所以通過溶解過濾除去雜質(zhì)，得硫化鋇溶液，硫化鋇水解呈堿性，加入堿可抑制其水解；
（2）硫化鋇與鹽酸反應(yīng)生成A為氯化鋇和硫化氫，溶液A與C反應(yīng)生成B和硫酸鋇，B可循環(huán)利用，則B為HCl，C為硫酸，據(jù)此寫化學(xué)方程式；
（3）硫化鋇轉(zhuǎn)化成氯化鋇可以與鹽酸反應(yīng)也可以與氯化銅反應(yīng)生成硫化銅沉淀，可以避免產(chǎn)生硫化氫氣體，若要B以物質(zhì)還能循環(huán)使用，則C可以用硫酸銅，硫酸銅與氯化鋇反應(yīng)生成氯化銅循環(huán)使用，鋇離子是重金屬離子，鋇餐不能溶于水，且要不能被X射線透過，據(jù)此答題．

解答 解：（1）重晶石礦的主要成分為硫酸鋇，在高溫時(shí)與焦炭反應(yīng)生成硫化鋇和有毒氣體為CO，反應(yīng)的化學(xué)方程式為BaSO₄+4C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$BaS+4CO↑，CO可作燃料、冶煉金屬，硫化鋇是可溶于水的鹽，所以通過溶解過濾除去雜質(zhì)，得硫化鋇溶液，硫化鋇水解呈堿性，加入Ba（OH）₂溶液可抑制其水解，
故答案為：BaSO₄+4C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$BaS+4CO↑；作燃料；冶煉金屬；溶解過濾；防止BaS發(fā)生水解；
（2）硫化鋇與鹽酸反應(yīng)生成A為氯化鋇和硫化氫，溶液A與C反應(yīng)生成B和硫酸鋇，B可循環(huán)利用，則B為HCl，C為硫酸，反應(yīng)③的化學(xué)方程式為BaCl₂+H₂SO₄=BaSO₄↓+2HCl，
故答案為：BaCl₂+H₂SO₄=BaSO₄↓+2HCl；
（3）硫化鋇轉(zhuǎn)化成氯化鋇可以與鹽酸反應(yīng)也可以與氯化銅反應(yīng)生成硫化銅沉淀，可以避免產(chǎn)生硫化氫氣體，反應(yīng)②的化學(xué)方程式為BaS+CuCl₂=CuS↓+BaCl₂，若要B以物質(zhì)還能循環(huán)使用，則C可以用硫酸銅，硫酸銅與氯化鋇反應(yīng)生成氯化銅循環(huán)使用，鋇離子是重金屬離子，鋇餐不能溶于水，且要不能被X射線透過，
故答案為：BaS+CuCl₂=CuS↓+BaCl₂；CuSO₄；既不溶于水也不溶于一般酸；不能被X射線透過．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查硫酸鋇的提純，側(cè)重于工業(yè)流程的分析與推理，答題時(shí)注意元素化合物知識(shí)的靈活運(yùn)用及實(shí)驗(yàn)基本操作的應(yīng)用，題目難度中等，綜合性較強(qiáng)．