Question

（13分）SiCl₄是一种遇水强烈水解，并放出大量的热的化合物。研究人员利用SiCl₄水解生成的盐酸和钡矿粉（主要成分为BaCO₃，且含有铁、镁等离子）来制备BaCl₂·2H₂O，工艺流程如下：

已知：①常温下Fe³⁺、Mg²⁺完全沉淀的pH分别是3.4、12.4。

②BaCO₃的相对分子质量是197; BaCl₂.2H₂O的相对分子质量是244。

（1）SiCl₄发生水解反应的化学方程式                     。

（2）氮化硅(Si₃N₄)是一种高温结构材料，粉末状的Si₃N₄可以在高温条件下由SiCl4蒸汽与NH₃反应得到，请写出该反应的化学方程式               。

（3）加钡矿粉调节pH=7的作用是：

①使BaCO₃转化为BaCl₂；②                    ；

（4）生成滤渣A的离子方程式：               ；

（5）BaCl₂滤液经             、            、过滤、洗涤，再经真空干燥后得到BaCl₂.2H₂O。

（6）10吨含78.8% BaCO₃的钡矿粉理论上最多能生成BaCl2·2H₂O_   吨。

Answer

（1）SiCl4＋4H2O＝H4SiO4↓＋4HCl （2）3SiCl4＋4NH3Si3N4＋12HCl

（3）使Fe3＋完全沉淀 （4）Mg2＋＋2OH－＝Mg(OH)2↓ （5）蒸发浓缩，降温结晶 （6）9.76

【解析】

试题分析：（1）根据原子守恒可知SiCl4发生水解生成硅酸和盐酸，反应的化学方程式为SiCl4＋4H2O＝H4SiO4↓＋4HCl。

（2）粉末状的Si3N4可以在高温条件下由SiCl4蒸汽与NH3反应得到，则根据原子守恒可知反应中还有氯化氢生成，因此该反应的化学方程式为3SiCl4＋4NH3Si3N4＋12HCl。

（3）由于溶液中含有铁离子，而铁离子完全沉淀时的pH值是3.2，所以加钡矿粉调节pH=7的作用之二是使Fe3＋完全沉淀。

（4）由于在加入氢氧化钠溶液之前滤液中还含有镁离子，所以加入氢氧化钠溶液后镁离子转化为氢氧化镁沉淀，则生成滤渣A的离子方程式为Mg2＋＋2OH－＝Mg(OH)2↓。

（5）从滤液中得到氯化钡晶体的操作是将滤液经蒸发浓缩，降温结晶、过滤、洗涤，再经真空干燥后得到BaCl2·2H2O。

（6）根据原子守恒可知10吨含78.8% BaCO3的钡矿粉理论上最多能生成BaCl2·2H2O的质量是。

考点：考查物质制备工艺流程图的分析与判断