Question

氟化钡可用于制造电机电刷、光学玻璃、光导纤维、激光发生器。以钡矿粉(主要成份为BaCO₃，含有SiO₂、Fe²⁺、Mg²⁺等杂质)制备氟化钡的流程如下：

已知：常温下Fe³⁺、Mg²⁺完全沉淀的pH分别是：3.4、12.4。

(1)滤渣A的化学式为_____

(2)滤液1加H₂O₂氧化过程主要反应的离子方程式为_______________________。

(3)加20%NaOH溶液调节pH=12.5，得到滤渣C的主要成分是____________________。

(4)滤液3加入盐酸酸化后再经_____、冷却结晶、_______、洗涤，真空干燥等一系列操作后得到BaCl₂·2H₂O晶体。

(5)常温下，用BaCl₂·2H₂O配制成0.2mol/L水溶液与等浓度的氟化铵溶液反应，可得到氟化钡沉淀。请写出该反应的离子方程式__________________。己知Ksp(BaF₂)=1.84×10^-7，当钡离子完全沉淀时（即钡离子浓度≤10^-5L)，至少需要的氟离子浓度是_____ mol/L (结果保留三位有效数字)。(己知=1.36)

(6)己知：Ksp (BaCO₃ =2.58×10^-9，Ksp (BaSO₄)=1.07×10^-10。将氯化钡溶液滴入等物质的量浓度的硫酸钠和碳酸钠混合液中，当BaCO₃开始沉淀时，溶液中 =_______。(结果保留三位有效数字)

Answer

SiO2 H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O Mg(OH)2 加热浓缩 过滤 Ba2++2F¯= BaF2↓ 0.136 24.1

【解析】(1) 钡矿粉的主要成份有BaCO3，含有SiO2、Fe2+、Mg2+等杂质，加入盐酸后，只有二氧化硅不溶于盐酸，因此滤渣A主要为二氧化硅，故答案为：SiO2；

(2)滤液1中加H2O2的目的是氧化亚铁离子，反应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O，故答案为：H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O；

(3)根据题意中常温下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分别是：3.4、12.4，根据流程图，加入双氧水调节pH，主要是去除铁离子，再加20%NaOH溶液调节pH=12.5，主要是去除镁离子，因此得到的滤渣C中主要含有Mg(OH)2，故答案为：Mg(OH)2；

(4)滤液3中主要含有氯化钡，加入盐酸酸化后再经加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤，真空干燥等一系列操作后得到BaCl2·2H2O晶体，故答案为：加热浓缩 ； 过滤；

(5)用BaCl2·2H2O配制成0.2mol/L水溶液与等浓度的氟化铵溶液反应，可得到氟化钡沉淀。反应的离子方程式为Ba2++2F¯= BaF2↓，根据Ksp(BaF2)=1.84×10-7，当钡离子完全沉淀时(即钡离子浓度≤10-5L)，c(F-) == 0.136mol/L ，故答案为：Ba2++2F¯= BaF2↓；0.136；

(6) 根据Ksp(BaSO4)和Ksp(BaCO3)表达式可知： = ==24.1，故答案为：24.1。