Question

【題目】多晶硅被稱為“微電子大廈的基石”，制備中副產(chǎn)物以SiCl4為主，它對環(huán)境污染很大，能遇水強(qiáng)烈水解，放出大量的熱。研究人員利用SiCl4水解生成的鹽酸和鋇礦粉（主要成份為BaCO3，且含有鐵、鎂等離子）制備BaCl2·2H2O，工藝流程如下：

已知：常溫下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分別是：3.4、12.4。

（1）SiCl4水解反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________________________。過濾操作需要的玻璃儀器有_________________________________。

（2）加鋇礦粉調(diào)節(jié)pH=7的作用是________________________、_______________________。

（3）加20% NaOH調(diào)節(jié)pH=12.5，得到濾渣A的主要成分是_______________________。

（4）BaCl2濾液經(jīng)__________、_________、過濾、洗滌，再經(jīng)真空干燥后得到BaCl2·2H2O。

（5）10噸含78.8 % BaCO3的鋇礦粉理論上最多能生成BaCl2·2H2O_________噸。實(shí)際產(chǎn)量為9.70噸，相對誤差為__________________%。

Answer 1

【答案】SiCl4+4H2O→H4SiO4↓+4HCl 燒杯、漏斗、玻璃棒 使BaCO3轉(zhuǎn)化為BaCl2 使Fe3+完全沉淀 Mg(OH)2 蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶 9.76 -0.61

【解析】

（1）根據(jù)水解機(jī)理相當(dāng)于水中的羥基取代了氯原子，即SiCl4水解反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiCl4+4H2O→H4SiO4↓+4HCl。過濾操作需要的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒。

（2）加鋇礦粉調(diào)節(jié)pH=7的作用是使BaCO3轉(zhuǎn)化為BaCl2，使Fe3+完全沉淀。

（3）根據(jù)題中信息，常溫下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分別是：3.4、12.4。加20% NaOH調(diào)節(jié)pH=12.5，主要是沉淀鎂離子，得到濾渣A的主要成分是Mg(OH)2。

（4）BaCl2濾液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，過濾、洗滌，再經(jīng)真空干燥后得到BaCl2·2H2O。

（5）反應(yīng)關(guān)系式為

BaCO3～BaCl2·2H2O

197 244

10×78.8% m

m==9.76噸

相對誤差==-0.61%。