Question

工业上制备 BaCl₂·2H₂O有如下两种途径。

途径 1：以重晶石（主要成分BaSO₄）为原料，流程如下：

（1）写出“高温焙烧”时反应的化学方程式：_____________________________________。

（2）气体用过量NaOH溶液吸收，得到硫化钠。Na₂S水解的离子方程式为_____________。

（3）向BaCl₂溶液中加入AgNO₃和KBr，当两种沉淀共存时，=___________。 [K_sp(AgBr)=5.4×10^-13，K_sp(AgCl)=2.0×10^-10]

途径 2：以毒重石(主要成分BaCO₃，含Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺等杂质)为原料，流程如下：

已知：K_sp(BaC₂O₄)＝1.6×10^－7， K_sp(CaC₂O₄)＝2.3×10^－9

	Ca^2+	Mg^2+	Fe^3+
开始沉淀时的 pH	11.9	9.1	1.9
完全沉淀时的 pH	13.9	11.1	3.7

（4）为提高矿石的浸取率，可采取的措施是_________。

（5）加入 NH₃·H₂O 调节 pH=8 可除去___________（填离子符号），滤渣Ⅱ中含_________（填化学式）。加入 H₂C₂O₄时应避免过量，原因是_________。

（6）重量法测定产品纯度的步骤为：准确称取 m g BaCl₂·2H₂O试样，加入100 mL水， 用3 mL 2 mol·L^－1 的 HCl溶液加热溶解。边搅拌，边逐滴加入0.1 mol·L^－1 H₂SO₄ 溶液。待BaSO₄完全沉降后，过滤，用0.01 mol·L^－1 的稀H₂SO₄洗涤沉淀 3~4 次，直至洗涤液中不含Cl^－为止。将沉淀置于坩埚中经烘干灼烧至恒重，称量为n g。则BaCl₂·2H₂O的质量分数为_________。

（7）20℃时，PbCl₂(s)在不同浓度盐酸中的最大溶解量(单位：g·L^-1)如图所示。下列叙述正确的是_______________

A．盐酸浓度越大，K_sp(PbCl₂)越大

B．PbCl₂能与一定浓度的盐酸反应

C．x、y两点对应的溶液中c(Pb²⁺)相等

D．往含Pb²⁺的溶液中加入过量浓盐酸，可将Pb²⁺完全转化为PbCl₂(s)

Answer

BaSO4+4C4CO↑+BaS S2-+H2OHS-+OH-、HS-+H2OH2S+OH- 将矿石粉碎，搅拌，适当升高温度等 Fe3+ Mg(OH)2、Ca(OH)2 H2C2O4过量会导致生成BaC2O4沉淀，产品的产量减少 B

【解析】

（1）由流程图知高温焙烧时为重晶石矿和炭发生氧化还原反应，其中炭过量，故可知反应为：BaSO4+4C4CO↑+BaS；答案为：BaSO4+4C4CO↑+BaS；

（2）Na2S为强碱弱酸盐，弱酸根离子与水电离产生的H+结合生成弱酸，其水解的离子方程式为：S2-+H2OHS-+OH-、HS-+H2OH2S+OH-，答案为：S2-+H2OHS-+OH-、HS-+H2OH2S+OH-；

（3）根据沉淀溶解平衡常数计算式有：，，当两种沉淀共存时有：，则，故答案为：；

（4）提高矿石浸取率，可采取的措施有：搅拌、升高温度、延长浸出时间、增大盐酸的浓度、粉碎矿石增大接触面积等，故答案为：将矿石粉碎，搅拌，适当升高温度等；

（5）根据流程图及表格中数据可知，加入NH3·H2O调节pH=8时，只有Fe3+完全沉淀除去。加入NaOH，调节pH=12.5，对比表格中数据可知，此时Mg2+完全沉淀，Ca2+部分沉淀，所以滤渣Ⅱ中含Mg(OH)2、Ca(OH)2；根据已知条件，若草酸过量，会生成BaC2O4沉淀，使得最终产物的量减少。故答案为：Fe3+；Mg(OH)2、Ca(OH)2；H2C2O4过量会导致生成BaC2O4沉淀，产品的产量减少；

（6）根据题意可知最后的沉淀为BaSO4，质量为ng，则其物质的量=，根据Ba原子守恒，则BaCl2·2H2O的物质的量为，故产品纯度=，故答案为：。

（7）根据图像中坐标的含义及图像的变化，利用难溶电解质的沉淀溶解平衡及其影响因素分析解答：

A．Ksp(PbCl2)只与温度有关系，温度不变，Ksp(PbCl2)不变，A项错误；

B．根据图像知当盐酸浓度大于1mol/L时，PbCl2的溶解度随盐酸浓度的增大而增大，则PbCl2能与一定浓度的盐酸反应，B项正确；

C．x、y两点对应的溶液中c（Cl-）不同，则c(Pb2+)不等，C项错误；

D．根据图像，往含Pb2+的溶液中加入浓盐酸越多，PbCl2溶解度越大，不能将Pb2+完全转化为(PbCl2)(s)，D项错误；

答案选B。