Question

【題目】氟化鋇可用于制造電機電刷、光學玻璃、光導纖維、激光發生器。以鋇礦粉（主要成分為BaCO3，含有SiO2、Fe2+、Mg2+等雜質）制備氟化鋇的流程如下：

已知：常溫下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分別是：3.4、12.4。

（1）濾渣A的名稱為___________。

（2）濾液1加H2O2的目的是___________。

（3）加NaOH溶液調節pH＝12.5，得到濾渣C的主要成分是___________（寫化學式）

（4）濾液3加入鹽酸酸化后再經加熱濃縮____________洗滌，真空干燥等一系列操作后得到BaCl2·2H2O晶體。

（5）常溫下，用BaCl2·2H2O配制成0.2 mol/L水溶液與氟化銨溶液反應，可得到氟化鋇沉淀。請寫出該反應的離子方程式___________。已知Ksp(BaF2)＝1.84×10-7，當鋇離子完全沉淀時（即鋇離子濃度≤10-5 mol/L），至少需要的氟離子濃度是___________mol/L（已知＝1.36，計算結果保留三位有效數字）。

（6）5.0 t含80％BaCO3的鋇礦粉，理論上最多能生成BaCl2·2H2O晶體___________t 。（保留2位小數）

Answer 1

【答案】 二氧化硅 將Fe2+氧化成Fe3+ Mg(OH)2 冷卻結晶、過濾 Ba2+＋2F-=BaF2↓ 0.136 4.95

【解析】（1）鋇礦粉主要成分為BaCO3，含有SiO2、Fe2+、Mg2+等雜質，其中二氧化硅不溶于鹽酸，故濾渣A是二氧化硅。（2）濾液1中含有鋇離子、亞鐵離子、鎂離子、氫離子、氯離子，加入H2O2將亞鐵離子氧化為三價鐵離子，有利于后續與鎂離子的分離；（3）鐵元素在除鐵步驟中已除云，加NaOH溶液調節pH＝12.5，是將鎂離子轉化為Mg(OH)2沉淀而除去；（4）要得到結晶水合物，常用加熱濃縮、冷卻結晶、過濾洗滌的方法。(5) BaCl2溶液與氟化銨溶液反應生成氟化鋇沉淀，離子方程式為：Ba2+＋2F-=BaF2↓；由Ksp(BaF2)的表達式可知，c(Ba2+)·c2(F-)= Ksp(BaF2)，代入數據：10-5 mol/L×c2(F-)= 1.84×10-7，c(F-)=0.136mol/L；

（6）由關系式可知：

BaCO3 ——BaCl2·2H2O

197 244

5.0 t×80％ m m =4.95t