Question

【題目】氧化鋇廣泛用于玻璃、陶瓷工業(yè)，是制取過氧化鋇和鋇鹽的原料。一種利用鋇泥[含BaCO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等]制取氧化鋇的綠色工藝流程如下：

回答下列問題：

(1)酸溶時，Ba(FeO2)2與稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________。

(2)產(chǎn)生濾渣1的反應(yīng)離子方程式是____________________________________________。

(3)操作Ⅰ調(diào)pH=4～5的目的是_________________________________________________。

(4)過濾3所得母液應(yīng)返回______________工序循環(huán)使用。

(5)Ba(NO3)2可用于汽車尾氣中還原性氣體的催化轉(zhuǎn)化�？萍脊ぷ髡哂�H2模擬尾氣中的還原性氣體，研究Ba(NO3)2的催化還原過程。該過程分兩步進行，如圖表示該過程相關(guān)物質(zhì)濃度隨時間的變化關(guān)系。第二步反應(yīng)消耗的NH3與NO3－的物質(zhì)的量之比是_________。

(6)“氣體2”為混合氣體。標(biāo)準(zhǔn)狀況下a L“氣體2”溶于水得到bL溶液，則所得溶液的物質(zhì)的量濃度為_________________

Answer 1

【答案】Ba(FeO2)2+8HNO3= Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2O 3BaSO3+2H++2NO3-= 3BaSO4+2NO↑+H2O 將Fe3+轉(zhuǎn)化成Fe（OH）3沉底而除去 操作Ⅱ 5:3

【解析】

鋇泥加入稀硝酸時，碳酸鋇生成硝酸鋇和二氧化碳和水，亞硫酸鋇生成硫酸鋇、NO和水，Ba(FeO2)2生成硝酸鋇、硝酸鐵和水，則氣體1 為二氧化碳，濾渣1為硫酸鋇；加入碳酸鋇調(diào)節(jié)pH，可使鐵離子生成氫氧化鐵沉淀，則濾渣2為氫氧化鐵；加入氫氧化鋇中和溶液中過量的硝酸，生成硝酸鋇溶液，則母液為硝酸鋇；加熱硝酸鋇晶體可生成氧化鋇、二氧化氮和氧氣。

(1)酸溶時，硝酸可使FeO2-生成鐵離子和水，反應(yīng)的方程式為Ba(FeO2)2+8HNO3= Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2O；

(2)硝酸具有強氧化性，能夠使亞硫酸鋇變?yōu)榱蛩徜^，同時生成NO氣體，離子方程式為3BaSO3+2H++2NO3-= 3BaSO4+2NO↑+H2O；

(3)操作Ⅰ調(diào)pH=4～5，中和過量的硝酸，使溶液中的鐵離子生成氫氧化鐵沉淀；

(4) 過濾3所得母液為飽和的硝酸鋇溶液，可加入到操作II中，繼續(xù)使用，提高硝酸鋇的產(chǎn)率；

(5)根據(jù)圖像可知，第二步反應(yīng)為NH3與NO3－反應(yīng)生成氮氣，發(fā)生反應(yīng)的方程式為5NH3+3NO3－+3H+=4N2+9H2O，則消耗的NH3與NO3－的物質(zhì)的量之比為5：3；

(6)硝酸鋇受熱分解生成氧化鋇、二氧化氮和氧氣，方程式為2Ba(NO3)22BaO+4NO2↑+O2↑，標(biāo)準(zhǔn)狀況下a L此混合氣體溶于水可生成硝酸，其中為NO2，則生成硝酸的物質(zhì)的量為mol，c=mol/L。