Question

【題目】碳酸鋇廣泛應(yīng)用于顯像管（CRT）、陶瓷、光學(xué)玻璃等行業(yè)。有一種碳酸鹽礦石其主要成分為碳酸鋇和碳酸鈣，以此礦石為原料生產(chǎn)碳酸鋇的流程如下圖所示。

【已知】：碳酸鋇和碳酸鈣具有相似的化學(xué)性質(zhì)，高溫下能分解成兩種氧化物；氧化鋇和氧化鈣都能與水反應(yīng)生成對應(yīng)的氫氧化物，這兩種氫氧化物均可以和二氧化碳反應(yīng)。但氫氧化物溶解度有一定的差異，下表所示的是兩種氫氧化物在不同溫度下的溶解度。

溫度/℃	0	40	80
Ca(OH)2溶解度/g	0.187	0.141	0.094
Ba(OH)2溶解度/g	1.67	8.22	101.4

（1）礦石研磨成粉末的目的_____________

（2）以下相關(guān)說法正確的是

A．焙燒爐中添加焦炭粉和熱空氣是為了維持爐內(nèi)的高溫狀態(tài)

B．焙燒爐內(nèi)只涉及分解反應(yīng)

C．廢渣需要經(jīng)過洗滌才能棄渣，是為了保護(hù)環(huán)境，同時(shí)充分利用原料

（3）寫出焙燒爐中含鋇元素物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式： ；

（4）除了水之外，進(jìn)入分離池中的物質(zhì)是 和 ，請你推測分離池中操作②的方法是 （選填“A”或“B”）A．降溫，過濾；B．加熱，過濾

（5）寫出由溶液B制取產(chǎn)品的化學(xué)方程式： ；

（6）若此礦石原料50t，得到的產(chǎn)品質(zhì)量為19.7t，則此礦石中鋇元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)__________(寫出計(jì)算過程，共2分)

Answer 1

【答案】（1）增大接觸面積，充分反應(yīng)（2）AC

（3）BaCO3BaO+CO2↑；（4）Ba(OH)2、Ca(OH)2，B；

（5）Ba(OH)2+CO2= BaCO3↓+H2O；（6）27.4%

【解析】試題分析：本題是酸堿鹽的應(yīng)用中的物質(zhì)的制備，由題目給出的信息可知：焙燒爐中碳酸鋇在高溫的條件下生成氧化鋇和二氧化碳，碳酸鈣在高溫的條件下生成氧化鈣和二氧化碳；氧化鋇和水反應(yīng)生成氫氧化鋇，氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣。

（1）增大接觸面積，有利于充分反應(yīng)（2）B、除了碳酸鋇和碳酸鈣分解反應(yīng)還有碳和氧氣的化合反應(yīng)，因此錯(cuò)誤；A、通過碳的燃燒來獲取熱量以維持在高溫環(huán)境中，正確；C、洗滌可以盡可能的得到氫氧化鋇和氫氧化鈣，即節(jié)約了資源又減少了污染，正確；（3）碳酸鋇高溫分解為氧化鋇和二氧化碳；（4）還有氧化鋇與水反應(yīng)生成的氫氧化鋇和氧化鈣和水反應(yīng)生成的氫氧化鈣，氫氧化鋇溶解度隨溫度升高增大，氫氧化鈣溶解度隨溫度升高而降低，又產(chǎn)品應(yīng)為碳酸鋇，那么溶液B為氫氧化鋇，析出的固體為氫氧化鈣，因此升溫，過濾；（5）氫氧化鋇和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鋇和水；（6）由題產(chǎn)品碳酸鋇的質(zhì)量為19.7t，那么m(Ba)=19.7t×137/(137+12+48)×100%=13.7t，那么礦石中Ba%=13.7t/50t×100%=27.4%.