Question

【題目】.Ba(NO3)2可用于生產(chǎn)煙花。某主要生產(chǎn) BaCl2、BaCO3、BaSO4 的化工廠利用某種鋇泥[主要含有 BaCO3、Ba(FeO2)2、極少量 CuCO3 等]制取 Ba(NO3)2 晶體，其部分工藝流程如下：

已知：Fe3+和Fe2+以氫氧化物形式沉淀完全時(shí)，溶液的 pH 分別為 3.2 和 9.7。

（1）酸溶時(shí)通常不使用濃硝酸的原因是__________。

（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）該廠結(jié)合本廠實(shí)際，中和選用的 X 為__________（填化學(xué)式）；中和使溶液中__________（填離子符號(hào)）的濃度減少（中和引起的溶液體積變化可忽略）。

（4）濾液得到 Ba(NO3)2 晶體的操作依次為_____、過(guò)濾。

（5）該廠生產(chǎn)的 Ba(NO3)2 晶體含有少量 Cu2+ ，可通過(guò)洗滌的方法除去。證明晶體已經(jīng)洗滌干凈的操作方法是_______________________。

（6）Ba2+致死量為355mg/kg。誤食Ba2+可以服用MgSO4 溶液解毒，涉及到的離子反應(yīng)方程式為___________； 為了減少環(huán)境污染，請(qǐng)對(duì)上述流程中不合理的設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)措施是___________。

Answer 1

【答案】濃HNO3易揮發(fā)、分解 Ba(FeO2)2＋8HNO3＝Ba(NO3)2＋2Fe(NO3)3＋4H2O BaCO3 Fe3+、H+ 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶 取最后一次洗滌液 少許于試管中，滴加NaOH溶液無(wú)藍(lán)色沉淀產(chǎn)出 Ba2+ ＋ SO42－＝BaSO4 ↓ 洗滌廢渣并回收洗滌液

【解析】

BaCO3含少量CuCO3 ，Ba(FeO2)2、Ba(NO3)2等雜質(zhì)，其中Ba(FeO2)2中鋇元素為+2價(jià)，鐵元素為+3價(jià)，加入硝酸，在容器中充分溶解得到溶液，此溶液中含有鋇離子，銅離子，三價(jià)鐵離子，可加入X是碳酸鋇，調(diào)節(jié)溶液pH=4-5，使鐵離子，銅離子水解生成氫氧化鐵沉淀，氫氧化銅沉淀，過(guò)濾后廢渣是氫氧化鐵，氫氧化銅，濾液中主要含有硝酸，硝酸鋇，經(jīng)蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過(guò)濾可得硝酸鋇晶體。

（1）酸溶時(shí)不使用的原因是濃硝酸易揮發(fā)，分解；

（2）酸溶后溶液中中pH=1，Ba(FeO2)2 與HNO3 的反應(yīng)生成硝酸鋇，硝酸鐵和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ba(FeO2)2＋8HNO3＝Ba(NO3)2＋2Fe(NO3)3＋4H2O；

（3）該廠結(jié)合本廠實(shí)際，中和選用的 X必須能消耗過(guò)量硝酸并使鐵離子沉淀而除去，且不引人新的雜質(zhì)，可為BaCO3；中和使溶液中Fe3+、H+濃度減少；

（4）濾液得到硝酸鋇晶體的操作依次為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶；

（5）晶體表面可能有Cu2+ ，如果洗滌干凈，說(shuō)明沒(méi)有Cu2+ ，所以操作是取最后一次洗滌液 少許于試管中，滴加NaOH溶液無(wú)藍(lán)色沉淀產(chǎn)出；

（6）誤食Ba2+可以服用MgSO4 溶液解毒，涉及到的離子反應(yīng)方程式為Ba2+ ＋ SO42－＝BaSO4 ↓；避免引起污染，改進(jìn)措施是洗滌廢渣并回收洗滌液；