Question

納米碳酸鋇是一種重要的無機化工產(chǎn)品，下圖是某廠生產(chǎn)納米碳酸鋇的工藝流程．請回答下列問題：

（1）試劑A的化學(xué)式________，若在實驗室中進行該實驗，操作1和操作2是同一種操作，該操作名稱是________．
（2）操作3為洗滌、檢驗和烘干，其中洗滌的作用是________．
（3）上述流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是________，該流程中的副產(chǎn)物可用作________．（寫一種用途）
（4）某同學(xué)查閱資料得知，二氧化硅能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成可溶性的硅酸鈉（Na₂SiO₃）．根據(jù)此原理該同學(xué)設(shè)計出如下方案制備：取碳酸鋇和二氧化硅混合物，滴加________（填“少量”或“過量”）的氫氧化鈉溶液，過濾，洗滌，烘干得碳酸鋇固體．

Answer 1

解：（1）根據(jù)反應(yīng)后生成氯化鋇，由碳酸鋇能與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋇、水、二氧化碳，可判斷所加入的試劑A應(yīng)為稀鹽酸，溶質(zhì)的化學(xué)式為HCl；為從反應(yīng)后的氯化鋇溶液中除去二氧化硅固體，應(yīng)進行過濾；
（2）為從反應(yīng)后的混合溶液中獲得純凈碳酸鋇，需要進行過濾，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，然后進行烘干干燥；
（3）在向碳酸鋇中加入稀鹽酸時產(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行循環(huán)利用，在此過程中生成的副產(chǎn)物碳酸鉀可提供作物生成所需的鉀元素，可用作鉀肥；
（4）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．
故答案為：
（1）HCl； 過濾；
（2）除去沉淀表面可溶性雜質(zhì)或殘留濾渣表面濾液；
（3）CO₂； 鉀肥或鉀鹽；
（4）過量．
分析：（1）碳酸鋇能與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鋇、水、二氧化碳，根據(jù)操作1后得到氯化鋇溶液，可推斷向混合物中所加的試劑A可為稀鹽酸；根據(jù)操作后得到溶液與固體，利用過濾操作的特點，可判斷操作1、2均為過濾操作；
（2）根據(jù)物質(zhì)的提純方法，為從反應(yīng)后的混合溶液中分離出碳酸鋇固體，應(yīng)通過過濾、洗滌與烘干操作，其中洗滌的作用是除去沉淀表面可溶性雜質(zhì)或殘留濾渣表面濾液；
（3）根據(jù)可循環(huán)利用的物質(zhì)的特點：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)；根據(jù)流程中所發(fā)生的反應(yīng)，由氫氧化鉀、二氧化碳、氯化鋇間所發(fā)生的反應(yīng)，判斷副產(chǎn)物為碳酸鉀，結(jié)合該物質(zhì)的組成及性質(zhì)，舉例說明其用途；
（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)，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式；并結(jié)合除雜的操作方法，判斷過程中加入氫氧化鈉的量．
點評：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)運用知識分析問題、解決問題的能力．