Question

碳酸鋇廣泛應用于顯像管（CRT）、陶瓷、光學玻璃等行業．現有碳酸鹽礦石（主要成分是BaCO₃和CaCO₃），以下是從該礦石中分離出BaCO₃的流程圖．（已知：鋇元素化合物的化學性質與鈣元素化合物的化學性質相近．）

試回答下列問題：
（1）已知不同溫度下Ca（OH）₂和Ba（OH）₂的溶解度如表：

溫度（℃）	0	20	25	60
Ba（OH）2溶解度	1.67	3.89	5.60	20.94
Ca（OH）2溶解度	0.189	0.173	0.148	0.121

步驟③加熱懸濁液，過濾熱溶液的原因是

 

；
（2）現在25℃時，將10g氫氧化鋇放入50g水中，充分攪拌，所得溶液的溶質質量分數為

 

．（結果保留一位小數）
（3）步驟①中產生的氣體是

 

；步驟④中發生化學反應的方程式為

 

．
（4）綠色化學又稱環境友好化學，其核心是利用化學原理來減少和消除工業生產對環境的影響．上述流程中體現綠色化學理念的是：

 

．

Answer 1

分析：（1）根據兩物質的溶解度與溫度關系，分析加熱對兩物質在水中溶解的影響，判斷進行加熱的原因；
（2）利用此時的溶解度，判斷充分溶解后的溶液是否為飽和溶液，計算溶液的質量分數；
（3）由流程圖，根據反應的特點，完成對所涉及反應的分析與推斷；
（4）根據對題中所述絕色化學的理解，判斷流程圖中所涉及的變化中體現出絕色化學理念的反應．

解答：解：（1）對比所給出的氫氧化鈣、氫氧化鋇的溶解度表，會得到隨溫度升高氫氧化鈣溶解度降低而氫氧化鋇溶解度升高；溫度越高氫氧化鋇的溶解度越大，氫氧化鈣的溶解度越小，因此在較高溫度下過濾得到的氫氧化鋇溶液中所含氫氧化鈣雜質就越少；
（2）25℃時氫氧化鋇的溶解度為5.60g，此時將10g氫氧化鋇放入50g水中，充分攪拌，所得溶液為飽和溶液，其溶質的質量分數=

5.60g

100g+5.60g

×100%=5.3%；
（3）根據鋇元素化合物的化學性質與鈣元素化合物的化學性質相近的信息，可知礦石A高溫下發生分解所產生的氣體為二氧化碳；分解所得二氧化碳通入過濾所得氫氧化鋇溶液即溶液1中，二氧化碳與氫氧化鋇反應生成碳酸鋇沉淀和水，化學方程式為CO₂+Ba（OH）₂=BaCO₃↓+H₂O；
（4）根據綠色化學的核心是利用化學原理來減少和消除工業生產對環境的影響，而流程中反應④消耗分解時所產生的二氧化碳，可減少向大氣中的排放量，有效保護環境，體現出綠色化學的理念；

故答案為：
（1）溫度越高氫氧化鋇的溶解度越大，氫氧化鈣的溶解度越小，因此在較高溫度下過濾得到的氫氧化鋇溶液中所含氫氧化鈣雜質就越少．
（2）5.3%；
（3）CO₂；CO₂+Ba（OH）₂=BaCO₃↓+H₂O；
（4）步驟①中產生的二氧化碳氣體在步驟④中得到充分的利用，從而減少了向大氣中排放的量，有效保護環境．（答案合理即給分）

點評：正確處理題中所提供相關信息是解答本題的關鍵，通過對題目所提供信息的理解與運用，才能完成本題的解答．