Question

(14分)BaCl₂·xH₂O是用途广泛的基础化工产品。我国目前主要是用盐酸和硫化钡(含少量Mg^2＋、Fe^3＋等)反应生产BaCl₂·xH₂O，工艺流程如图所示。请回答：

已知：室温时K_sp[Mg(OH)₂ ]=1.8×10^－11 ，K_sp[Fe(OH)₃ ]=4.0×10^－38

（1）反应I中生成的H₂S用足量氨水吸收，一定条件下向所得溶液中通人空气，又可得到单质硫并使吸收液再生，再生反应的化学方程式为_________。

（2）所得氯化钡粗液中含硫化合物(H₂S、HS^－等)影响产品质量，可鼓人预热后的空气吹出，预热空气的目的是_________；沉淀A的主要成分是_________。

（3）热空气吹除时会有部分HS^－转变为S₂O₃^{2 －}，使产品仍不能达到纯度要求，可再行酸化脱硫，酸化脱硫时的离子方程式为_________。

（4）室温时，为使Mg^2＋、Fe^3＋完全沉淀(当溶液中离子浓度小于1×l0^－5mol时认为该离子完全沉淀)，应将溶液的pH调至_________(只列算式)以上。

（5）实验室测定产品中x的步骤如下：

①准确称取12.23 g BaCl₂·xH₂O样品，加入l00 mL稀盐酸加热溶解；

②边搅拌，边逐滴加入0.lmolH₂SO₄溶液，待BaSO₄完全沉淀，过滤，沉降后洗涤沉淀2—3次；

③将沉淀充分干燥后称量，质量为11.65 g，检验BaSO₄沉淀是否洗涤干净的方法是_______；经计算x的数值为_________。

Answer

(14分)

（1）2(NH4)2S ＋O2＋2H2O = 4NH3·H2O＋2S↓

（2）升温将使气体的溶解度减小，利于吹除H2S S(或硫)

（3）S2O32 －＋2H＋=S↓＋SO2↑＋H2O

（4）-lg

（5）取最后一次洗涤液，加入硝酸酸化的硝酸银溶液，若无沉淀则洗涤干净 2

【解析】

试题分析：（1）反应I中生成的H2S用足量氨水吸收，生产硫化铵，硫化铵与空气中氧气反应，可得到单质硫并使吸收液再生。说明还生成了氨水，再生反应的化学方程式为2(NH4)2S ＋O2＋2H2O = 4NH3·H2O＋2S↓。

（2）所得氯化钡粗液中含硫化合物(H2S、HS－等)影响产品质量，可鼓人预热后的空气吹出，预热空气的目的是升温将使气体的溶解度减小，有利于吹除H2S，鼓入热空气的工艺流程称为脱硫，所以沉淀A的主要成分是S.

（3）S2O32 －在酸性溶液中会发生自身歧化反应，生成S和SO2 ，所以酸化脱硫时的离子方程式为S2O32 －＋2H＋=S↓＋SO2↑＋H2O。

（4）根据Ksp[Mg(OH)2 ]=1.8×10－11 ，c(OH－)2×10－5=1.8×10－11，解得c(OH－)=×10－3mol/L，根据 Ksp[Fe(OH)3 ]=4.0×10－38，c(OH－)3×10－5=4.0×10－32，解得c(OH－)=×10－9mol/L，说明Mg(OH)2 溶解度较大，按Mg(OH)2 完全形成沉淀计算pH，则pH=-lg 。

（5）硫酸钡沉淀是在盐酸中沉淀下来，检验BaSO4沉淀是否洗涤干净，可以检验洗涤液中是否还有Cl－即可，具体方法是取最后一次洗涤液，加入硝酸酸化的硝酸银溶液，若无沉淀则洗涤干净；根据Ba2＋守恒可得关系式为BaCl2·xH2O——BaSO4

208＋18x 233

12.23 11.65

列方程 (208＋18x):233=12.23 : 11.65 解得x=2.

考点：考查生产BaCl2·xH2O的工艺流程，沉淀的洗涤，物质的除杂等知识。