Question

【題目】碳酸鋇廣泛應用于顯像管（CRT）、陶瓷、光學玻璃等行業。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性質，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生成對應的氫氧化物，這兩種氫氧化物均可以和二氧化碳反應。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的高溫狀態
B.焙燒爐內只涉及分解反應
C.廢渣需要經過洗滌才能棄渣，是為了保護環境，同時充分利用原料
（3）寫出焙燒爐中含鋇元素物質發生反應的化學方程式：；
（4）除了水之外，進入分離池中的物質是和 ， 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制取產品的化學方程式：；
（6）若此礦石原料50t，得到的產品質量為19.7t，則此礦石中鋇元素的質量分數

Answer 1

【答案】
（1）增大接觸面積,充分反應
（2）A,C
（3）BaCO3 BaO+CO2↑
（4）Ba(OH)2,Ca(OH)2,B
（5）Ba(OH)2+CO2= BaCO3↓+H2O
（6）解：由題產品碳酸鋇的質量為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%.
【解析】（1）礦石研磨成粉末的目的增大接觸面積，充分反應；
（2）焙燒爐中添加焦炭粉和熱空氣是為了維持爐內的高溫狀態是正確的；廢渣需要經過洗滌才能棄渣，是為了保護環境，同時充分利用原料是正確的；焙燒爐內涉及分解反應和化合反應，因此C是錯誤的；故答案為：AC；
（3）焙燒爐中碳酸鋇在高溫的條件下生成氧化鋇和二氧化碳，故答案為：；
（4）氧化鋇和水反應生成氫氧化鋇，氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣；因此除了水之外，進入分離池中的物質是氫氧化鋇和氫氧化鈣；分離池中操作②的方法是：升溫、過濾，因為氫氧化鈣的溶解度隨溫度的升高而減小；故答案為：Ba（OH）2、Ca（OH）2、B；
（5）由溶液B制取產品是二氧化碳與氫氧化鋇反應生成碳酸鋇白色沉淀和水，故答案為：Ba（OH）2+CO2=BaCO3↓+H2O；
（6）因為得到的產品碳酸鋇的質量為19.7t，故礦石中鋇元素的質量為；故此礦石中鋇元素的質量分數為.
故答案為：（1）增大接觸面積，充分反應； （2）AC；（3）；（4）Ba（OH）2、Ca（OH）2、B；
（5）Ba（OH）2+CO2=BaCO3↓+H2O； （6）27.4%.
本考點屬于實驗題中的物質的制備題，綜合性比較強，需要掌握酸堿鹽的性質，還要掌握相互之間的反應規律和反應的條件．還要注意根據題目給出的信息判斷屬于哪一種類型，各有什么注意事項，要把握好．本考點主要出現在實驗題中．